民用核技術廣泛增值應用正在加速!
廣泛增值應用于高端裝備、新材料、醫養健康、現代農業、污水處理等產業領域。
核技術加速民用
一顆大蒜,無論溫度高低,亦或放到淺水里,都不會發芽,是因為它曾被輻照過,這是民用核技術的威力。“一提到核技術,很多人第一反應可能是核電、核武器。”總部在濟南高新區的山東藍孚高能物理技術股份有限公司總裁彭偉說,殊不知,它在民用領域應用更加廣泛,可以幫食品滅菌,延長保質期;幫材料改性,身價翻倍,還可以用于治理污水和廢氣等“三廢”處理。
在山東新舊動能轉換“十強產業”中,高端裝備、新材料、醫養健康、現代農業、智慧海洋等五大產業與民用核技術密切相關,在濟南,相關研發、運用企業眾多,他們正摩拳擦掌,希望為濟南經濟升級提供“核動力”。輻射加工裝備的“轉型升級”
彭偉最近忙得很,2月下旬接待濟南市委副書記、市長孫述濤調研,3月中旬接待國家發改委國防司司長徐建平一行調研軍民融合開展情況。忙歸忙,彭偉心里卻樂呵呵的:“這至少說明,在新舊動能轉換背景下,各級政府越來越重視我們這個‘小行業’。”
彭偉說這話不是謙虛,一提起核技術,很多人首先想到核電、核武器。實際上,除核電、核武器之外的非動力核技術(也稱為“民用核技術”)起步也不晚,我國起步于1950年代,但直到1990年代才步入產業化階段,并應用于多個領域。“關心飲食健康,尤其是輻照食品的人可能都知道,早在1996年我國便頒布了《輻照食品衛生管理辦法》。”濟南食品工業協會秘書長朱延明說,其中明確規定,只要按照國家標準進行輻照處理,食品就是安全的,消費者可以放心食用,不會對人體有害。
其實,人們擔心輻照食品對人體產生影響的原因不難理解。普通輻照設備多利用鈷60釋放出伽馬射線,鈷60是一種放射性元素,存在輻射安全風險、放射源運輸和退役處置等問題。不用鈷60,不用放射性元素,能否起到輻照效果?這正是山東藍孚思考的。
2006年,山東藍孚考察論證中了解到,國際上有一種不用放射性元素的電子加速器,供電時能發射出高能電子束,照樣能實現輻照加工。當時,這種技術并不成熟,業界尚存很大質疑。直到2012年國際權威機構發布報告,認可電子加速器用于輻照加工,值得提倡。
“我們2013年完成電子加速器裝備研發,掌握全部核心技術和通用技術,是名副其實的‘中國造’,填補國內空白,打破國際壟斷。”彭偉說,他們研發的電子加速器在能量利用率、處理時間與速度、投資及運行成本、安全性等方面,均要優于傳統鈷60裝備。目前,山東藍孚擁有“輻照加工電子加速器制造技術國家地方聯合工程實驗室”,這塊牌子行業內唯一。
應用廣泛且可增加產品附加值
如果把核電、核武器比喻成核領域的“重工業”,那么民用核技術就是該領域的“輕工業”,它的原理就是利用同位素和電離輻射與物質相互作用產生的物理、化學及生物效應,進行應用研究與技術開發。從發達國家經驗來看,民用核技術比核電產業發展空間更大。
與普通民用核技術一樣,電子加速器應用領域非常廣泛。“抑制大蒜發芽”只是其中一種,輻照農產品后,還可以滅除上面的微生物、細菌、病毒或微小蟲類,達到易于保存、延長保質期、延緩果實成熟等功效。“最關鍵的是,輻照加工是一種‘冷處理’技術,消毒過程中不會改變物體本身溫度,也就不會改變食品的味道和營養價值。”彭偉說,實驗數據顯示,經過輻照后的食品,消毒滅菌徹底,只要包裝完好,可延長貨架期1-2年。
這是食品殺菌、滅活、保鮮領域一大進步。過去傳統方法是高溫滅菌,會損壞食品營養價值;化學滅菌則避免不了殘留問題。另外,由于能延長保質期,還會讓食品減少防腐劑使用量,很多出口食品目前都用輻照滅菌。能用于食品領域,就能用于醫療、化妝品及日用品領域。醫療行業一次性用品消毒,大多采用環氧乙烷滅菌法,但殘留、環境超標問題明顯,輻照消毒可迎刃而解。化妝品中含有滑石粉、云母粉,人們使用時要接觸化妝盒、化妝刷、毛刷、中藥面膜等,難免有細菌,一旦污染就會給皮膚帶來潛在危險。高溫滅菌會破壞化妝品自身特性,影響質量,輻照滅菌是理想方法之一。
“核技術輻照還具有材料改性等功能,助推新材料產業升級。”彭偉說,比如從貝殼里提煉出來的“殼聚糖”,具有天然的抑菌、消炎作用。山東是原材料生產大省,附加值不高,利用核技術輻照,不用再運到江浙一帶深加工就能大大提高價格。再比如特氟龍工業原料聚四氟乙烯,山東是生產大省,但多為初級產品,售價三五萬元一噸,運到南方后,當地企業通過核技術輻照加工,身價立刻增至10萬-15萬元/噸。
中國科學院院士王乃彥表示,目前多用生物或化學方法處理污水,其實把核技術和電子束結合起來,也能有效處理污水,比傳統方法更環保。
濟南核技術利用單位近400家
從食品消毒滅菌到輪胎預硫化,從污水處理到材料改性,從加速器到安檢儀,從放射診療到工業檢測,都有核技術應用的身影。比如,醫用重離子、質子以及醫用直線加速器,就是核技術在核醫學領域的應用案例,在這方面,濟南國際醫學科學中心正在布局。
統計數據顯示,濟南擁有核技術利用單位近400家,主要分布在醫療、工業射線探傷、公共安全、核檢測儀表、輻照加工、科研等領域,基本覆蓋民用非動力核技術應用各個領域,從上游設備制造到下游具體應用的產業鏈條初步形成。
新近發布的《中國民用核技術產業發展報告》顯示,目前我國民用核技術產業發展迅速,年產值已突破3000億元,未來10年,預計還會以每年20%左右的速度增長,到2030年以前極有可能突破萬億元。
《山東省新舊動能轉換重大工程實施規劃》在“做優做強新能源裝備”板塊中明確提出,重點發展百萬千瓦級及以上第三代、四代核電裝備研發制造,打造世界一流的核電裝備產業集群和核技術自主創新集成基地。
“機遇擺在面前,濟南應該抓住。”彭偉說,西安、成都等城市已有行動,濟南要打造區域性經濟中心、科技創新中心,增強輻射力和帶動力,民用核技術產業涉及面廣,值得重視,建議扶持龍頭企業,促進產學研結合,設立應用產業基金,推動產業盡快做大做強。
據介紹,民用核技術屬于技術密集型和資金密集型產業,投資大,見效慢,以服務于各行各業的輻照中心為例,建設成本在五六千萬元,普通企業負擔不起,大企業考慮到產能無法充分利用形成浪費,多數不愿意投資。
在這種情況下,一些外地政府的做法是,產業基金投入,建設平臺型的輻照中心,供各行各業使用,比如方便農副產品、食品、醫療產品殺菌消毒,新材料改性等,促進產業聚集和發展。目前,山東藍孚已在章丘興建了一座輻照中心。
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