任南琪院士： 廢水制氫拓出能源寶藏
任南琪有著一份十分耀眼的履歷：36歲晉升為教授，40歲成為博士生導師，42歲獲得“長江學者獎勵計劃”特聘教授，50歲榮登中國工程院院士榜單。他最早提出利用有機廢水制取可再生資源氫氣的連續流發酵法生物制氫技術，并在國際上引領了該領域的研究；他以厭氧微生物生理生態學理論研究為基礎，開發出了適合我國國情的高濃度有機工業廢水生物處理技術與設備，解決了制藥、印染、化工等近30個重污染企業的廢水處理問題。憑借這兩項成果，他兩獲國家科技進步二等獎。
誤打誤撞與水結緣
很難想象，這位以污水處理著稱的院士曾是一位語文老師。1976年任南琪中學畢業，在哈爾濱市第六中學擔任語文老師。翌年，恢復高考，18歲的任南琪考取了哈爾濱建筑工程學院城市建設系給水排水工程專業。
任南琪選擇這個專業，當中還有一段故事。他一直“傾心”的是文藝，打小就是班上的文藝骨干。他的長項是竹笛演奏，已經達到半專業水平。當年報考大學時，任南琪身為科技工作者的父母一致要求他學理工科。為此，任南琪當時與父母達成一個協議：只考一次理工科，萬一失敗，就棄理從文。然而就是這樣的一個協議，改變了任南琪的命運。
在讀書的過程中，任南琪愛上了這個專業。特別是在大三時學了《水處理微生物學》后，任南琪開始逐漸偏好于污水處理研究，尤其“青睞”微生物研究。這時課堂上所學到的知識已不能讓任南琪滿足，他開始找來相關資料自學。
1990年在攻讀博士期間，任南琪在自己所發明的廢水厭氧處理設備中發現了生物產氫的現象，于是他大膽地選擇了廢水生物制氫這一國際前沿課題，并于1991年獲得了國家自然科學基金委的資助。經過4年的不懈努力和深入研究，完成了博士論文《有機廢水處理生物產氫原理與工程控制對策研究》，取得了生物制氫研究的重大突破。許多年之后，人們還是會經常提起這篇意義重大的論文。任南琪的學生、如今已經是副教授的丁杰感慨說：任老師的博士論文是直接出版成書的，在當時的試驗條件下能做出這樣的論文，讓人敬佩。
廢水制氫世界揚名
任南琪首創的“發酵法生物制氫技術”，對國外采用純菌種制氫而言是一項重大突破。在進一步的研究中，他又發現了產氫能力很高的“乙醇型發酵”類型，產氫量比國外“丁酸型發酵”產氫高幾十倍。于是，他又完善了生物產氫發酵理論，并提出了最佳工程控制對策，發明了高效連續流生物制氫反應器。2001年，任南琪所開創的“有機廢水發酵法生物制氫技術”，被485位中國科學院和中國工程院院士評選為2000年中國十大科技進展新聞，稱這項成果遠遠領先于世界上其他專家的生物制氫技術研究水平。此時，歐美等發達國家小型連續流反應器發酵法制氫技術研究才剛起步，并且這種起步還源于1995年任南琪在美國水環境協會上宣讀的論文。
緊接著任南琪又解決了規模化制氫所面臨的反應器放大、生物傳質、水力流態等技術瓶頸問題，研發并設計出一套“有機廢水發酵法生物制氫”工藝系統。2005年，哈爾濱開發區建成了世界上首座年產氫氣40萬立方米的示范基地，作為國家“863”計劃“有機廢水發酵法生物制氫技術生產性示范工程”這個基地率先使用了這套工藝系統，單臺設備日產氫能力347標準立方米，這不僅是國際上第一條發酵法生物制氫生產線，并且在規模上也創造了世界之最。這項成果的取得，使國際生物制氫產業化目標提前了至少10年，使我國具備了實現規模化制氫的技術與設備，實現了工程菌生產的產業化，而且具備了占有國際市場的潛力。
新技術為節能減排帶來新氣象
這些成績并未讓任南琪滿足。他希望能進一步提高菌種的產氫效率，高效利用像廢棄生物這樣的廉價資源，并且嘗試解決諸如反應器大規模應用時出現的技術問題。歸結起來，就是降低成本的問題，任南琪的目標是利用廢水生產1立方米氫氣的成本控制在1元人民幣以內。目前，利用電解水制氫，每產出1立方米氫氣，需要消耗3至4度電。而目前利用廢水制造氫氣的成本已經控制在了每立方米1.4元以內。若將成本控制在1元錢，就意味著在產生相同能量的情況下，用氫氣做燃料的消費將和傳統能源相當，可以在更廣泛的范圍內替代傳統能源。
作為污水處理專家，任南琪一直十分關注松花江出現的水危機。2005年11月13日，中石油吉化公司雙苯廠爆炸，松花江水體出現硝基苯污染的危機。作為“松花江硝基苯重大水污染事件”國家應急科技專項發起人之一和總項目負責人，任南琪和同事們日夜奮戰，順利完成了研究工作和項目驗收。他主持的“松花江水污染應急科技對策與決策支持系統綜合研究”課題，在我國率先建立了流域水體安全預警體系和應急決策管理支持系統，為今后發生類似突發性污染事件后及時決策，提供了數值模擬平臺。任南琪還先后承擔了8項沿松花江流域城市污水處理廠的工程設計，通過采用耐寒生物種群等新技術，使水處理費用平均降低約15%。如今已成為哈工大副校長的任南琪依舊在科研崗位上忙碌著，用他的智慧、新技術為節能減排盡一份力。
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