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11月3日,一年一度的中國科技界殿堂級盛會——2020年度國家科學技術獎勵大會在北京召開。
河南省再創佳績,共榮獲17項國家科技獎勵,其中包括3項國家技術發明獎和14項國家科技進步獎。這其中,河南省主持的項目有4項,參與的項目有13項。
河南省主持完成的4個項目中,由鄭州大學何季麟院士主持完成的“平闆顯示用高性能ito靶材關鍵技術及工程化”項目榮獲國家技術發明獎二等獎,河南理工大學曹運興教授主持完成的“複雜地質條件儲層煤層氣高效開發關鍵技術及其應用”項目等3個項目榮獲國家科技進步獎二等獎。
來,一起跟随頂端新聞·河南商報記者了解一下這些在河南誕生的尖端科技。
頂端新聞·河南商報記者 郭丁然 文/視訊 受訪者供圖
打破國外壟斷,迫使外國供應商降價75%
在網際網路時代,手機螢幕、電腦螢幕每天都要和人們見面。此次國家科學技術獎勵大會上河南一個獲獎項目就與螢幕的生産有關。

鄭州大學何季麟院士團隊主持研發的“平闆顯示用高性能ito靶材制備關鍵技術及工程化”項目獲得2020年度國家技術發明二等獎。
(靶材研究成果)
在平闆顯示屏的生産過程中,ito靶材不可或缺。ito靶材是铟錫氧化物靶材的縮寫,用于通過磁控濺射工藝,在玻璃基闆或有機薄膜上鍍上一層透明、導電薄膜,也就是ito薄膜。ito薄膜是目前氧化物薄膜裡透光性和導電性最好的,是以ito靶材是顯示面闆必須的上遊材料。
頂端新聞·河南商報記者了解到,雖然中國是铟資源大國,但80%靶材市場曾被日韓壟斷,國内目前生産的ito靶材隻能滿足中低端需求。據介紹,中國靶材研發滞後20年,28家企業年産尚不足日本三井一家,燒不出大号靶材,平闆顯示制造仰人鼻息。
鄭州大學何季麟院士團隊,突破性解決了高性能ito靶材制備全流程工序的關鍵技術與裝備“卡脖子”問題,填補了國内空白,實作了整體工藝技術自主創新。其關鍵技術名額達到了國際先進水準,還曾榮獲2019年度中國有色金屬工業科學技術一等獎。
鄭州大學相關負責人向頂端新聞·河南商報記者介紹,該項目産品已經在國内首次成功應用于世界最大面闆企業京東方的高世代tft線,打破了國外技術壁壘,完全可以替代進口。該技術迫使日本ito靶材大幅降價,降幅75%以上。在經濟效益方面,項目推廣近三年新增銷售額1.05億元,利潤953萬元,新增應用效益47.4億元,利潤5.1億元。
此外,項目的研發過程中還建立了高水準靶材研發平台與團隊,為行業培養了一批領軍與骨幹人才,推進了我國戰略新興顯示産業用關鍵基材的國産化程序,為靶材料“中國制造”到“中國創造”做出了示範引領性貢獻。
這位河南教授的技術破解煤層氣開采難題
河南理工大學曹運興教授主持完成的“複雜地質條件儲層煤層氣高效開發關鍵技術及其應用”項目獲得了2020年度國家科技進步獎二等獎。
要了解這個項目,就要先了解煤層氣和天然氣的關系。天然氣是重要的低碳能源之一,小到老百姓做飯、洗澡、取暖,大到清潔發電、工業生産都有天然氣的身影。
煤層氣是與煤伴生、共生的氣體資源,指儲存在煤層中的烴類氣體,以甲烷為主要成分,屬于非正常天然氣(正常天然氣通常是油田氣、氣田氣)。
頂端新聞·河南商報記者了解到,中國目前距地表2000米以内的岩層中大約有天然氣儲量30萬億立方米。但我國天然氣長期要依賴大量進口,其中一個重要的原因就是開采技術相對不成熟,開采效率不高。特别是在地質條件複雜的煤層氣。例如,新疆、山西等地有的煤層氣,由于地質環境複雜,反複嘗試了超過十年也沒能成功開采。
河南理工大學煤層氣瓦斯地質工程研究中心主任、河南省非正常能源地質與開發國際聯合實驗室主任曹運興教授與其團隊曆時13年研發的技術,将在煤層氣開采領域發揮重要作用。
“對症下藥、辨證施治。我們這套方法可以用張仲景的中醫理論來形容。”曹運興教授這樣向頂端新聞·河南商報記者描述。
他解釋,這套技術主要适用于地質複雜環境的煤層氣,是一套複雜的體系,可以根據不同的地質情況“對症下藥”達到高效采集。在同樣的地質環境下,相比正常方法可以提高采集效率5-10倍。
例如,新疆的煤層氣開發,此前嘗試了13年一直沒有開采成功。後來,曹運興教授團隊運用他們的方法成功開采。此外還有山西晉城、長治等地的煤層氣開發都用到了該技術。
另外值得注意的是,煤層氣的開采還能具有一舉多得的功效。煤層氣還有個俗稱是“瓦斯”,煤層氣空氣濃度達到5%-16%時,遇明火就會爆炸,這是煤礦瓦斯爆炸事故的根源。是以,在采煤前,對煤層中的瓦斯進行開采和抽放,可以大大減少風排瓦斯的數量,降低煤礦對通風的要求,煤礦瓦斯爆炸率将降低70%到85%,改善礦工的安全生産條件。
“接下來我們還将針對更多不同的地質環境,探索新的開采方法。”曹運興教授表示,他和團隊将緻力于為國家潔淨能源、國家戰略資源做出新的貢獻。