——记无氟冰箱开拓者刘志刚教授
对于曾经响彻神州大地的“长岭无氟冰箱”广告标语，许多人现在还记忆犹新，当时大家就是冲着它的环保概念购买长岭冰箱的。而关于我国第一台自主产权的混合工质“无氟冰箱”的研制者———西安交通大学刘志刚教授，却鲜为人知。现在,就让我们一起穿越时光隧道，领略他在探寻冰箱工质氯氟烃替代物征程上走过的艰辛和创造的辉煌。
上世纪70年代中期，科学家发现，广泛用作冰箱、空调制冷剂和发泡剂的氯氟烃物质严重消耗了大气中的臭氧，北极上空臭氧层损失30％，南极上空达到50％。大气中臭氧每减少1％，照到地面的紫外线即增加4％。紫外线大量辐射地球不仅导致人类皮肤癌、青光眼等疾病增加，而且会破坏地球生态平衡。长此以往，到21世纪中期，臭氧层的70％将有可能遭到破坏，紫外线大量辐射地球给人类造成的危害将不堪设想。
面对这种世界性环境灾难，联合国出台了一系列公约，禁止和限制生产氯氟烃物质。我国政府也向国际社会庄严承诺：2005年底全面禁止生产含氯氟烃冰箱。
刘志刚教授以科学家的战略眼光，敏锐地意识到寻找冰箱工质氯氟烃替代物的科学价值及对我国冰箱工业的意义：在竞争激烈的冰箱市场，谁最先采用无氯氟烃冰箱生产技术，谁将占有国际市场。我国是世界冰箱生产第一大国，如果不进行冰箱工质氯氟烃的替代，就意味着放弃国际市场。
从1988年开始，刘志刚与他的合作者谭连城、阴建民、刘咸定等与走在世界寻找氯氟烃替代物最前沿的科学家同步，在西安交通大学迈上了中国环保冰箱的研发之路。
经过一千多个日夜的探寻，刘志刚课题组在世界上首次提出制冷工质替代物筛选的蒸气压相似的热力学原则，提出用HFC152a/HCFC22替代氯氟烃作冰箱制冷剂的结论。在理论研究的基础上，课题组开始了无氟冰箱的小试工作。
当1991年新春来临时，我国自主知识产权的无氯氟烃混合工质冰箱经过几个春秋的艰难孕育，在西安交通大学诞生了！时任美国环保局全球变化司司长约翰•哈夫曼在听了刘志刚在首届中美电冰箱研讨会上的报告后，称赞他们的研究工作和研究成果均处于世界领先地位。国外许多大学和科研机构纷纷向刘志刚表达技术合作的意愿。
但在刘志刚的意念里，科技成果首先是用来发展自己国家民族工业的。他们接下来要进行的是中试规模的生产，只有中试成功，科学技术才能真正转化为生产力。
然而中试资金出现困难，刘志刚多方奔走，一筹莫展。在一位新闻记者的帮助下，他们的研究成果得到时任国务院副总理朱?F基和相关部委的重视，该项目被补列入国家八五科技攻关项目，并得到陕西省政府和世界银行的支持。
1992年，刘志刚课题组与长岭集团和西安远东压缩机厂合作，开始了无氯氟烃冰箱的中试工作。此后，一大批热衷于此项研究的年轻人如何茂刚、鞠飙、吴江涛等先后加入到课题组。由于长岭集团地处距离西安尚有3个多小时火车的宝鸡，在将近四年时间里，他们几乎牺牲了所有的节假日，奔波于西宝之间。长期艰苦的研究和操劳，使刘志刚患上了严重的胃病，在西去的列车上，他常常被疼痛折磨得大汗淋漓。
1996年初，刘志刚课题组完成了中试规模无氯氟烃混合工质冰箱所需的所有技术，并在长岭集团的生产线上成功进行了500台环保冰箱的批量生产。这一成果被国际学术界和业界人士认为是非共沸混合工质在制冷系统中应用的一次突破，使中国仅比发达国家晚3个月，便成功解决了氯氟烃的替代问题。倘若不是中试资金出现困难，我国完全可以比发达国家提早2年实现氯氟烃的替代。
同年4月,长岭集团率先采用刘志刚课题组研制的HFC152a/HCFC22制冷剂，大批量生产无氯氟烃冰箱，并在冰箱市场举起“无氟冰箱”的大旗。一时间“长岭无氟冰箱”的声音响彻大江南北，产品畅销26个省市自治区。截至2002年3月，长岭集团共生产混合工质环保冰箱250多万台，年平均新增利润9620.8万元，累计新增利润57725万元，累计新增税收19823万元。
目前，世界公认的冰箱制冷剂替代方案有美国杜邦公司开发的HFC134a、德国绿色和平组织开发的R600a和中国西安交大开发的混合工质HFC152a/HCFC22。通过大量的实验和理论模拟证明，具有我国自主知识产权的HFC152a／HCFC22在环保性能、制冷效果、安全性能、节能效果等方面具有优越的性质；它的良好的兼容性，避免了我国八十年代引进的冰箱和压缩机生产线的过早淘汰和新生产线的再次引进，替代成本是采用国外产品的1／4，这种方案被国外有关著名专家认为是像中国这样的发展中国家的最佳选择。青岛海尔、合肥美菱、浙江华日等国内知名企业广泛采用了混合工质HFC152a／HCFC22。随着刘志刚负责的这项研究去年荣获国家科技进步二等奖以及我国禁用氯氟烃冰箱期限的邻近，混合工质HFC152a／HCFC22在我国广大中小型冰箱和冷柜企业得到了更加广泛的应用。
科学研究永无止境，世界寻找新的氯氟烃替代物的研究方兴未艾。当年的课题组现已发展为拥有国际一流实验设备和许多优秀人才的热物性研究中心。他们在氯氟烃替代物上的研究也已延伸到冰柜、空调等制冷行业，目前又开发出一种性能更好的冰箱制冷剂替代方案HFC152a/HFC125，有望作为冰箱长期制冷剂。何茂刚、吴江涛等青年人也正成为这一领域的新秀，他们正凭借一腔爱国情怀和对这门科学的热爱，辛勤地开拓耕耘，以使他们的科研成果为国计民生服务，以使中国在这一领域的研究走在世界前列。 |