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龚鸣:从氢气中寻找人类未来的能源解决方案

文章作者:www.tokeisale.com发布时间:2020-02-14浏览次数:812

2019年12月14日,《麻省理工科技评论》发布了2019年“中国35岁以下创新者”中国名单。虽然这份名单中没有“企业家”,但我们看到了许多在具有工业化潜力的领域坚持科研使命的获奖者,也看到了更多分散在海外顶级学术机构的科学家,他们通过自己的不懈努力取得了世界级的科研成果,半数以上的获奖者取得了世界级的突破性研究成果和发现。我们将继续对35名获奖者进行专访,介绍他们的科技创新成果和经验,以及他们对科技发展趋势的理解和判断。

关于35岁以下的创新者中国名单

自1999年以来,《麻省理工科技评论》每年都会推出一份“35岁以下的科技创新者”名单,旨在从全球范围内挑选出35名年轻的科技创新者或企业家,他们被认为是最有才华、最具创新精神、最有可能改变世界的人。他们分为五类:发明家、企业家、梦想家、人文关怀者和开拓者。2017年,该名单在中国正式推出,旨在选拔中国籍的年轻技术创新者。正在为新的2020年度名单征集提名和申请。截止日期是2020年6月30日。详情请参阅文章的结尾。

龚铭

先锋

龚铭因在能源转换领域的一系列成就获得2019 《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新”中国奖。

获奖时的年龄:30

获奖时的职位:复旦大学青年研究员获奖原因:他从化学基金会开始着手解决能源转换中的各种问题。同时,它为能源系统提供了一个基本的物质解决方案,可用于实际的工艺和设备。

风能,太阳能,氢能.这些是人们熟悉的术语。为了让它们真正在人们的生产和生活中得以实现,很少有人会理解科研人员在背后做的工作。

龚铭,复旦大学的一名年轻研究员,专注于能源转换中的基本化学问题的研究,并为工业生产提供可用于实际过程和设备的基本材料解决方案。过去,他的一系列作品受到了国内外同行的广泛关注,并被英国广播公司、美国广播公司和美国有线电视新闻网等国外知名媒体报道。

龚铭的主要研究方向是电解水生氢。从化学的角度来看,这是一个能量方面的困难过程,因此有必要设计一种催化剂来降低反应所需的能量。电解水有两个电极,一个产生氢气,另一个产生氧气。每个电极都需要自己的催化剂。国外中学的探究性实验课程有相关的内容,用一节9伏电池和两支铅笔观察水的电解过程。事实上,电解水生氢只需要1.23伏,关键在于如何设计催化剂。

利用无机纳米复合和碳纳米管复合材料的策略,开发了一种廉价的镍铁水滑石相层状氢氧化物析氧催化剂和一种比传统贵金属基催化剂具有更高活性和稳定性的金属镍/氧化镍异质结析氢催化剂,并首次创建了一个1.5V低成本、高效率的电解制氢系统,为未来的氢气经济提供了强有力的支撑。

2019年,年轻汽车使用的流行“水和氢发动机”让人们对这项技术产生了怀疑。有鉴于此,龚铭表示,目前氢能更多的是处于未雨绸缪的阶段,而目前过度投机的概念是为了促进幼苗的生长。如果我们坚持从一些实际的应用场景中推广这项技术,我们可能会遇到很多问题。

龚铭在开始他的科学研究项目时,从纯科学的角度理解了一些基本问题。然后,就知道了氢能在未来的能源系统中能做什么。他说:“从个人的角度来看,如果氢能要发展成为一种能源,它仍然需要走很长的路。目前的能源系统更多地基于碳,如天然气、煤和石油,而氢能需要与太阳能和风能等可再生能源相结合,以更好地反映其在脱碳中的作用。”

Photo |龚铭在颁奖典礼上致辞(来源:DeepTe

龚铭对科学研究和工业的发展持乐观和谨慎的态度。他认为氢和其他新能源技术在未来有很大的前景,但同时,他们也应该客观地看待实际应用和潜在的问题,如氢是否会给环境带来任何影响。他说氢会从地球上逃逸,但是过去逃逸的数量较少,所以很难形成系统的研究。如果未来氢的使用迅速增加,也有必要考虑它是否会给环境带来其他问题(如臭氧层)。

龚铭认为他能形成这样好的思维习惯并获得现在的科研成果,这与他童年的家庭环境和父母的教育方式有关。从童年开始,他的父母就给他一个相对轻松和自由的教育环境,并鼓励他发展和专注于一些个人爱好。龚铭并不认为自己是一个所谓的“学生恶霸”。他既没有参加高中入学考试,也没有参加高中入学考试。他平时的成绩大约是班上的前十名。

高中的国际夏令营也让他受益匪浅。一方面,他训练了自己的英语交流技能;另一方面,在夏令营里,每个人都会给别人上课,他们的学习也很独立。这使他养成了独立思考的习惯。

正是这种独立思考的能力和数学建模的爱好使他成功地走上了清华。当2005年新闻报道松花江水污染事件时,他想到建立一个污染物扩散问题的数学模型,并写了一篇论文。也是因为这篇论文让他自己在清华招生,这样他就有机会在未来从事科学研究。

进入化学领域实际上是由填写志愿者表格的一个怪癖引起的。刚想到尝试其他领域,结果是在老师和合作伙伴的带领下,他们对化学的热爱和执着感染了他们,龚明健下定决心要走这条路。

回顾过去的道路,龚铭认为“不要忘记你的主动精神”是一切的基调。他说他有一个奇怪的习惯,每隔一段时间给他未来的自己写信,留下一个周期性的“时间胶囊”。如果你每隔几年看一次那个时候的单词,当你相对孤独的时候,你会受到鼓励。

至于未来,他将考虑如何从今天以化石能源为核心的能源系统“软着陆”,到以可再生能源为重要组成部分的可持续能源结构。从化学工作者的角度来看,他将与团队合作,从化学原理和分子水平上为能量场提供新的解决方案。