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悉尼新南威尔士大学火炬创新园十周年:David Waite教授谈中澳创新技术融合

作者:三联.CREATIVE

04-26·阅读时长5分钟

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悉尼新南威尔士大学火炬创新园区十周年庆典--媒体采访

时间:2026年4月24日 下午

发言人:David Waite教授

(悉尼新南威尔士大学土木与环境工程学院卓越教授,美国工程院外籍院士,悉尼新南威尔士大学(宜兴)环境技术创新中心悉尼新南威尔士大学(无锡)产业创新中心主任)

 

三联生活周刊: 像“污染场地修复”这样的术语听起来离日常生活很远。您能否分享一下,像MCDI或数字化废弃物解决方案这样的技术,是如何从实验室走向实际应用的?

David Waite: 当然,谢谢你的提问。确实,很多术语技术性很强,比如MCDI、污染场地修复。它们听起来很专业,但实际上和人们的日常生活密切相关。我以MCDI技术为例。

MCDI(膜电容去离子, Membrane Capacitive Deionization)是一种电化学技术,利用电场力将盐分和其他污染物从水中去除。这非常重要,因为我们不能长期饮用咸水,如果水中含有农药或残留药物成分,也会威胁健康。在世界上的很多地方,人们只有受污染的水可喝。比如在澳大利亚中部、中国西北、印度等地,很多水源来自地下,却受到盐分、氟化物、硝酸盐、砷等的严重污染。如果不经处理直接饮用,会导致严重的健康问题。因此,MCDI这类技术其实与每个人的日常生活息息相关。

大家知道,现在家里常会用一些净水技术,比如反渗透(RO)。中国很多家庭都安装了反渗透净水器。但这项技术在大规模使用时虽然有效,在小规模应用(如偏远地区或家庭)中却有局限:它需要频繁更换膜组件,膜容易堵塞,而且会将水中对人体有益的矿物质也一并去掉了。

我们希望水中能保留一些必要的微量元素,不想喝“什么都没有”的纯水。比如天然泉水,它含有钙、镁等有益矿物质,这和反渗透产出的水不同。而我们的MCDI技术可以根据需求进行调节——它能去除有害污染物,但允许保留一部分有益矿物质。 所以它产出的水比完全的反渗透水更健康。这项缩写为“MCDI”的技术,甚至可以根据你想泡茶还是冲咖啡的需求,调节出最适合的水质。这就是一个典型的例子,说明这些尖端技术是如何与大家的生活产生真切关联的。


记者 您亲眼见证了新南威尔士大学长达十年的“火炬创新园计划。那么,UNSW是如何通过无锡的产业创新中心,与中国产业界在超越单纯经济交流的更深层面进行融合的?

David Waite: 我从两个方面来回答。第一,UNSW与中国企业建立了长期的合作。这种长久的联系培育出了深厚的信任,让企业相信我们能提供切实可行的解决方案。举个例子:我们和北京的碧水源(OriginWater)已经有近二十年的合作史了。通过长期的互动,我们彼此非常了解,已经为他们带来了许多具有实际意义的研究成果。所以,第一个答案是:通过长期的战略投入,建立起跨国界的学术与产业信任。

比如,我们刚刚和碧水源完成了一个项目,利用人工智能、机器学习和数字孪生(Digital Twin)技术,来提升他们膜生物反应器(MBR)污水处理厂的性能。稍微展开解释一下:废水处理在每个国家都是大问题。要把废水排入河流或进行回用,需要利用膜技术去除细菌和污染物。碧水源在中国广泛使用这种浸没式膜。但膜在运行中会堵塞,需要清洗,这会消耗大量能源、时间和水资源。我们利用机器学习技术分析工厂的全规模运行数据,预测未来的性能状况,从而准确判断清洗的最佳时机。这样既节省了能耗,又避免了过度清洗,提高了水回收率。这就是长期关系促成技术创新的实例。

其次,UNSW致力于让科研成果造福大众,而非仅仅停留在发表论文阶段。但实现技术转化很难,最好的方式就是与能够实现规模化应用的生产型企业合作。为此,我们在中国设立了研究基地——新南威尔士大学(宜兴)环境技术创新中心CTET)。这个中心帮助我们与中国企业合作,把我们的创新从所谓低技术成熟度Low TRL),推向更成熟的阶段,进而在中国乃至全球市场实现商业化。

现在我们已扩展到健康、生物技术等领域。我们在无锡建立的产业创新中心,正帮助悉尼的UNSW研究人员来到中国,在更广泛的领域与公司合作。所以,答案总结起来就是:一是靠长期的信任纽带,二是靠设立本地化的转化基地。


记者 当下,在全球气候变化的大背景下,新南威尔士大学在天然氢生成方面的研究,能为全球能源转型和可持续发展目标做出怎样的贡献?

David Waite: 我们有一个关于天然氢(Natural Hydrogen)的项目,它也被称作“金氢”或“白氢”。这种氢气是地下通过地质过程自然产生的。原理是:含有还原态铁的矿物在特定的催化作用下,能够分解地层中的水分并产生氢气。

最近科研界发现,某些地区的天然氢储量相当可观。在非洲马里的一个村庄,当地已经在利用这种地质成因的氢气为整个社区供电,这非常了不起,因为开采这种氢气不需要消耗额外的能源去电解水——它天然就在那里。我们正与澳大利亚的合作伙伴共同开发评估与表征工具,用来判断哪些地方适合开采,并探究天然氢的生成机制。这种开采是可持续的吗?一个气孔能持续抽五年还是五百年?这些都是我们正在攻克的课题。

我们正与澳大利亚联邦和州政府机构合作,如果可行,天然氢将是应对气候变化的关键方案之一。相比燃烧石油产品产生的二氧化碳和甲烷,氢能是清洁的。虽然目前还处于早期阶段,主要在澳大利亚开展工作,但中国对此也表现出了浓厚兴趣。未来,我们考虑将这项研究带到我们在中国的研究中心。

    

记者:在您的研究贡献中,污染场地修复、天然制氢等技术与中国的“双碳”目标高度契合。校方未来将如何深化与中方的合作,有哪些值得期待的项目?

David Waite:关于深化合作,我重点谈谈污染场地低碳修复技术。这在全球都是巨大挑战,尤其在中国,作为制造大国,工业化进程中不可避免会产生固体废弃物,而过去几十年对废弃物的管控经验相对不足,如今存在一些遗留的问题。

我们在新南威尔士州有一个合作伙伴的场地,受氯代烃(Chlorinated Hydrocarbons)污染非常严重。这种化合物毒性强,会严重破坏海岸生态,比如悉尼的博特尼湾Botany Bay)就曾深受其害。十年前,合作方使用的处理方法是建造大型处理厂进行焚烧。这种厂房造价极高,而且焚烧法不仅能耗高,还会产生大量二氧化碳,碳足迹表现很不理想。因此,该企业被要求在五年内优化流程,寻找更天然、对环境破坏更小的方式。我们与这家企业合作,开发了一种 原位修复”(In-situ Remediation)方式,采取的是“强化自然衰减”(Enhanced Natural Attenuation, ENA)流程。通过注入过氧化氢,与场地中的活性铁成分发生芬顿反应,生成强氧化物来降解污染物。换言之,我们希望利用污染场地中原有的微生物和化学环境,让修复过程能够自然、持续地进行下去。

该项目目前实验室研究非常成功,我们即将在现场开展中试规模的验证。如果论证成功,我们计划今后将其引入中国。我们将通过无锡的产业创新中心产生污染问题的中国企业对接,利用这种新型低碳技术帮助他们建厂或治理场地。我们在宜兴有一个20人的本地团队,他们精通中文,可以和中国各地的企业进行顺畅交流,实地考察厂房并提供技术支持。希望这回答了您的问题。


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