新能源光伏切片和锂电池回收废水有望通过核技术解决疼痛问题。国产热塑性复合材料将取代汽车中的钢板材料,大幅减肥。国产化质子治疗肿瘤的高端医疗设备正在加速研发...记者日前了解到,中国核技术应用产业发展迅速,预计2026年之前将实现多项突破。并且在推动传统产业升级、助力战略性新兴产业发展方面表现出越来越大的潜力。

“克星”出现在光伏切片废水和难降解污染物中。

我国核技术应用有望在多个领域实现突破  第1张

在碳达峰碳中和的背景下,我国光伏产业进入了快速增长期。然而,光伏企业在生产过程中产生的切片废水一直是污水处理的难点,因为它具有污染物浓度高、生化能力差的特点。

与此同时,随着新能源汽车的快速发展,电池回收问题也逐渐出现,其废水含盐量高,COD含量高(化学需氧量)、具有重金属等特点,采用传统环保技术处理不仅难度大,而且成本高。

面对这两个新领域,中国广核集团有限公司(以下简称中国广核集团)和清华大学联合开发的电子束处理特种废物技术“和美”表现出独特的优势。

中广核达胜科技有限公司总经理助理刘鹏表示,该技术利用电子加速器产生的高能电子束瞬间照射,直接破坏污染物分子结构,同时电子束与水分子反应产生强氧化羟基自由基、双氧水和强还原水合电子、氢自由基等。 分解、矿化、消毒灭菌,与污染物快速反应。该技术具有高效、低碳、安全、可靠等特点,已成功应用于印染、化工等多个领域,解决了多个行业的环保痛点。

目前,中广核对光伏切片和电池回收废水进行了多轮中试。结果表明,光伏切片废水中的COD去除率经过“和美”电子束处理后稳定在55%以上,不仅有效提高了切片废水预处理阶段的生化能力,而且解决了深度处理阶段高浓度废水的处理问题。在电池回收方面,中试结果显示,废水中的COD和总磷可以有效去除,两个指标的去除率稳定在98%以上,远低于排放标准,解决了传统技术问题。

据了解,中广核达胜科技有限公司还与相关企业签订了光伏切片废水处理合作协议,如光伏园区处理光伏制造企业隆基绿色能源的废水。

220千伏交流聚丙烯绝缘材料有望研发成功

热塑复合材料是目前世界上最先进的高分子材料之一。我国研发成功,并在航空航天、汽车、新能源、建筑等领域得到应用。技术指标与西方发达国家处于同一水平。

以汽车行业为例。据中广核俊尔新材料有限公司R&D部副部长宋玉兴介绍,目前电池盖板中已批量使用热塑性复合材料,取代了原有的钢板。通过塑料钢,可以减轻重量,提高新能源汽车的续航里程,减少钢板使用中的腐蚀。新能源汽车服役后,材料可以完全回收利用。

在新能源领域,热塑性复合材料近年来广泛应用于光伏柔性背板,具有密度低、强度高、耐老化等优点。光伏背板作为光伏背板,可以去除传统光伏组件中的玻璃等硬质材料,光伏组件的重量可以减少到3.3公斤/平方米,是传统光伏的30%,组件可以弯曲到0.5米,为异性屋顶、车棚等场景的应用提供了解决方案。

另外,中广核高新核材集团有限公司开发的新型聚丙烯(PP)绝缘材料也已经出现。PP绝缘材料的研究始于20世纪90年代初的欧洲。目前,国外PP绝缘材料电缆已应用于超高压交流电缆和DC电缆,总长度超过4万公里,最高电压等级已达525千伏。中国对PP绝缘材料的研究起步较晚。2019年,中压陆上电缆在中国首次应用。目前最高应用电压等级已达110千伏,但与国外仍有明显差距。

PP绝缘材料是一种热塑性材料。与传统的交联聚乙烯相比,它具有可回收、可重复使用的特点。它可以提高电缆的稳定性,不会产生小分子,减少绝缘间隙,有效延长电缆的使用寿命。同时,水树不容易产生极低的杂质和小分子含量,可以显著提高电缆的绝缘可靠性。

目前,深海风电、高压/超高压软直海缆已成为全球热点。中广核高新核材料集团科技公司总经理费楚然表示,中广核将加强海缆和超高压领域PP绝缘材料的研发,计划2024年完成国内首个100千伏DCPP绝缘材料研发,2025年完成国内首个220千伏交流PP绝缘材料研发。到2026年,国内首个525千伏直流(DC)开发PP绝缘材料。

高性能多室质子治疗加速器将实现国内自主生产

众所周知,癌症治疗一直是一个世界性的问题,而质子医疗是目前世界上最先进的肿瘤放疗技术。与传统的放疗技术相比,质子医疗可以将辐射粒子的能量释放到肿瘤细胞中,从而实现肿瘤细胞的“定点爆破”,从而避免对正常组织的伤害,达到更好的疗效和很小的副作用。

中广核医疗科技有限公司副总经理唐洪波表示,2020年引进全球领先的质子治疗肿瘤技术后,中广核开始走“引进、消化、吸收、创新”之路,致力于实现中国高端医疗设备的国产化和自主化。目前,中广核医疗科技有限公司在四川绵阳建设的质子医疗设备制造基地正在有序推进。预计国内首次自主生产,2024年下线,全球安装数量最多、治疗患者数量最多的高性能多室质子治疗加速器。

此外,中国的核药产品高度依赖进口。据记者了解,中广核技术发展有限公司正在逐步打造完整的核医药产业链,目标是“堆叠器耦合、诊疗一体化”,其中医用同位素生产基地正在绵阳建设中,目标是在2030年前具备主流医用同位素供应能力,开发或孵化多种新型核药产品,帮助“健康中国”建设。

在核安检领域,由中广核技术发展有限公司委托管理的中广核贝谷科技,通过自主创新,克服了双能物质识别、三维图像重建等关键技术问题。自主研发的安检CT系统不仅可以高效准确地识别包裹中的违禁物品,还可以实现关键部件的国产化。目前,基于AI技术自主研发的集中审图和智能审图系统已在海南自贸港等场景中使用。

中广核技术发展有限公司党委书记、董事长李勇表示:“核技术的应用是关系国计民生的重要产业,是新质量生产力的典型代表。接下来,我们将充分发挥核技术应用嵌入式产业的优势,加快科技创新,与产业链深度融合,积极推动传统产业升级和新兴产业发展,加快培育新质量生产力。(记者 安娜 北京报道)

来源:经济参考报告