带领团队进行科技创新，开展盐碱地等退化土壤可持续修复与利用，为保持耕地总量动态平衡、疏堵结合实施碳中和，保障国家粮食安全贡献力量——这是中国石油大学（华东）化学工程学院教授田原宇给自己定的目标。
作为我国能源安全的压舱石和稳定器，煤炭清洁高效利用是能源低碳转型的立足点和首要任务。田原宇长期从事煤炭清洁高效利用的创新与实践，在分子煤化学、富含腐植酸的劣质煤梯级利用、粉煤分区清洁高效气化、富油煤分级气相催化裂解制化工原料等等领域取得系列“0到1”理论创新与变革性技术突破，并将其装备技术成功拓展应用到石油和生物质能领域，实现碳基能源高值原料化和低碳燃料化利用，形成了“源头避污减碳、过程减污降碳、末端变废为宝”的系统减污降碳技术体系。他曾获国家技术发明二等奖和国家科技进步二等奖。
破解国际前沿难题
目前，我国面对两个世界级难题：高达55亿亩退化土壤如何修复，年产约13.5亿吨的农林废弃物如何高效利用。
田原宇介绍，农林废弃物含氧40%左右，生物质快速热解技术是目前国内外研发的热点和重点，但均以制取液体燃料为主，要求最大化脱氧以提高产品热值，尚处中试与示范阶段。但如果要制取腐植酸则相反，要求最大化保留氧以提高产品活性，尚无先例。因此，农林废弃物快速热解制取腐植酸成为世界生物质产业极具挑战性的全新课题。
为解决这一课题，田原宇原创性提出“快速热解过程控氧控灰”思路，发明自混合下行循环床快速热解成套技术，首次实现农林废弃物制取高纯高活性生物腐植酸的工业化。
“与国际现存的多种生物质快速热解技术均以制取液体燃料不同，我们的快速热解制取腐植酸要求最大化保留氧以提高产品活性，大大降低生产成本。”田原宇介绍，该项目取得了多个突破，液体收率和氧含量高，实现了原料吃干榨净、过程无难处理的三废排放；活性官能团比现有腐植酸高3倍以上，成本降低80%。在国内外率先解决了高纯度高活性生物腐植酸高效制取难题，破解了超短接触反应-热质传递-温度-压力多因素协同控氧的难题，揭示了全流程中液中细灰成因与分布规律，发明热载体分级分离与循环的液体控灰新方法，在国际上首次实现固体有机物快速热解的液体含灰≤0.1%。
此外，该成果阐明下行循环流化床复杂多相流反应体系的气固流动与分离、热质传递、反应规律以及关联耦合与调控强化机制，率先突破工艺设备匹配性差、液体控灰难、装备大型化和稳定运行困难的四大瓶颈，建成世界单套规模最大的20万吨/年工业化装置并实现长周期稳定经济运行。与国际先进水平相比，液体收率提高15%以上，含灰由≥10%降至≤0.1%。
据了解，目前国际上生物质热解万吨级工业化装置不足10套，其中使用此技术的有5套，世界上规模最大的首座20万吨/年生物质热解装置已在山东广饶建成投产。并且基于化学族组成开展了生物质热解分子水平基础研究，构建了生物质快速热解机理和集总热解动力学，为实现生物质液收最大化提供了理论依据。
首次实现污染退化土壤可持续修复
当前碳中和背景下，退化土壤修复极具挑战性。“腐植酸被称为土壤生态环境可持续发展的生命源泉，可以促进土壤中微生物生长，促进土壤团粒化，增加孔隙度等，并形成良好土壤环境，提高作物产量和品质。”田原宇介绍，团队将化学工程、环境保护、农业等三大主要领域知识进行融合，用团队的生物腐植酸创制了重金属污染土壤修复剂、盐碱地改良剂、可降解腐植酸地膜等系列高值靶向腐植酸环境材料，攻克了污染退化土壤可持续修复的世界性难题。
发明系列生物腐植酸可控化交联聚合反应工艺和装备，实现靶向腐植酸环境材料的工业化生产。“其中，首次实现铬污染土壤修复的工业化，经SGS(国际通标公司)检测，脱毒≥99.92%，污染不反弹，修复后即可种植；首次提出腐植酸土壤结构重构的可持续改良新方法，从源头解决土壤盐碱化难题，土壤团粒量提高≥130%、生物活性提高≥30%。”田原宇介绍，该技术实现当年改当年种当年收益，成本为现有技术≤30%。
田原宇介绍，系列产品已在山东、吉林和甘肃等20多个省市示范和推广应用，社会和环境效益显著。
鉴于系列靶向腐植酸环境材料的显著成效，2019年中国石油大学(华东)成为与农业农村部耕管中心“全国净土行动”签订战略合作协议的首家高校，为推动生物质大宗清洁高效高值化利用和土壤绿色修复提供了强大的技术支撑，对我国生态文明和美丽乡村建设做出了重大贡献。
要在科研领域搞出个名堂
田原宇1969年出生于陕西省一个普通家庭。1990年，凭着兴趣报考了中国石油大学（华东）石油炼制系的石油加工（现化学工程与工艺）专业。石油加工专业是我国首批重点学科，刚一入学，田原宇得到了众多专业老师的指导，他心存感激，也暗下决心，一定要学出个名堂来。
“要在科研上搞创新，就要学会‘逆向思维’。”田原宇一直以袁存光教授教导的这句话勉励自己。凭借着对科技创新的认真和执着，除了学习，田原宇大多数课余时间都泡在东营校区炼化馆219实验室做实验，在那里他流下了无数的汗水，也收获了令人艳羡的成绩。
当时最突出的成果就是解决了当地造纸污水处理一大难题。为解决这一难题，最初田原宇和团队成员数次前往造纸企业采集废水回来实验，但前期并不顺利。有时科学成果就在不经意间取得，一次，因为忙于别的事情，田原宇团队采集完造纸废水回来，就搁置了三四天，待到周末进行絮凝实验，发现效果特别好。经过反复分析和实验之后，发现了原因——废水被空气中的氧气氧化了。举一反三，田原宇决定直接加入强氧化剂——高锰酸钾，实验结果印证了他的观点。田原宇团队针对此发现专门开发研制了处理污水的“氧化絮凝法”，这一成果在全国“挑战杯”课外学术竞赛中获得二等奖。就这样科研创新的种子深深在他心底生根发芽。
求学期间田原宇勤学好思，深厚的理论积累和科研实践，为日后他在煤化工和石油化工领域取得重要科研成果打牢了基础。
目前他已获得山东省技术发明奖、山东省科技进步奖、中国煤炭工业协会科技进步奖等省部级一等奖17项以及全国先进工作者、国家百千万人才、国家有突出贡献中青年专家、国务院特殊津贴专家等称号。田原宇风正派，长期坚守教学和科研第一线，负责创建的能源化学工程专业仅6年就获评国家一流本科专业，已培养博硕士105人、博士后3人。创建的煤炭清洁高效利用创新团队为首批山东省泰山学者团队，善创敢拼、成效显著。（青岛日报/观海新闻记者 耿婷婷）
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