张无敌:“泥裤腿”教授,走遍云南村村寨寨

作者: 云南师范大学党委宣传部

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张无敌,云南师范大学能源与环境科学学院研究员、博士生导师。深耕生物质能教学科研及推广应用30余年,先后培养硕士、博士研究生100余人。他带领团队扎根云南乡村,建立了一批沼气综合利用示范村,研发“4F”循环经济模式,突破寒冷地区沼气工程冬季运行技术瓶颈。曾获“全国先进工作者”“云南省中青年学术和技术带头人”等称号。

张无敌(右二)指导沼肥种植试验

在云南省梁河县黑脑子阿昌族村、嵩明县迤者村、富宁县老寨彝族村,常有一位留着大胡子、卷着裤腿的专家站在满是泥泞的沼气池建设坑里,和当地农民一起顶着烈日劳作。

这位专家就是全国教书育人楷模、云南师范大学能源与环境科学学院研究员张无敌,村民们都亲切地称他为“泥裤腿专家”。

张无敌:“泥裤腿”教授,走遍云南村村寨寨1

30多年来,张无敌立足生物质能打造循环经济,致力于解决农村能源问题,走遍云南贫困地区的一村一寨、一家一户,向农民推广沼气,带领团队为偏远贫困农村建造了一大批沼气池,破解了农村燃料短缺、污染大的难题,大力促进科研成果转化,成果惠及云岭广大农村。

“泥裤腿”丈量乡村振兴路

张无敌出生于20世纪60年代,目睹一片片树林在人们的柴刀下渐渐消失,看着农村生态环境遭到破坏,他心里无比惆怅。“上小学的时候,我家村子附近的山上就能砍到柴,初中时,要到远处的山上去砍柴,升到初三,就只能挖树根当柴了。”但是,不砍树,村民用什么来生火做饭?后来,张无敌终于找到了答案——合理利用沼气,解决农村燃料问题。他一头扎进沼气研究这个与“脏臭”为伴的领域。这些年来他投入精力最多的,就是研究用人畜粪便作为能源材料的沼气。

张无敌经常奔波于云南省各地乡村,实地调研、开展培训、指导建池、推广沼气替代能源技术。一到农村科技帮扶点,张无敌一下就来了劲头,换上水鞋,扛着宣传设备和示范器械,亲自动手进行示范,详细为村民培训农村能源技术。

张无敌说:“越是贫困、生态环境脆弱的地方,发展沼气的意义就越大,也就越需要我们。”因为富裕地方的人们会买天然气或石油液化气,可贫困的地方也往往是教育最薄弱的地方,所以对沼气的宣传培训工作相当困难。

好在多年来,张无敌已经学会了在各种话语系统中自由转换:参加学术会议,要讲得专业;对自己的学生,要讲得系统;对农户,要讲得简单,尽量用当地俗语。如果全村一个了解沼气的人都没有,还要动员党员、村干部带头学习。

一次,有位村民看过沼气的宣传片后仍然说:“你们用粪做饭,饭做出来是臭烘烘的。”张无敌就在一户比较开通的村民家做示范,沼气点火之后,村民围着看。“大家看到了,是火在烧饭,不是粪在烧饭,烧出的饭是香喷喷的,不是臭烘烘的。”听到张无敌的话,围观的人都笑了。

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云南省墨江哈尼族自治县景星乡路思村需要修建沼气池,但这个村子未通车,根本没办法运输材料。张无敌就想尽办法送去了自己研发的商品化户用玻璃钢沼气池。选址、挖坑、安装、填料,仅用了3天时间,村民们就亲眼看到了玻璃钢沼气池创造的奇迹——沼气池里脏兮兮的人畜粪便和杂草产生了纯净清洁的可燃气体!

当建完沼气池时,天已经黑了。村民们用当地最高礼仪待客——请当地小学的校长为张无敌团队成员们做饭。一对新婚的小夫妻,还拿出了新的尼龙蚊帐,到鱼塘里去捞鱼。几乎全村人都参加了这次沼气使用的庆功宴。

村里没有路灯,得知张无敌一行因工作繁忙不得不连夜返回,全村几十口男女老少,自发在村口排成两队,点起火把,连成一条长长的火龙为他们照路,一直送到公路旁。每次说起这件事情,张无敌总是心存感动。他说,正是这些朴实的村民,给了他从事这项科研的勇气和力量。

30多年来,张无敌带领团队让沼气技术从零星试点走向整村推广,他研发的玻璃钢沼气池也实现了工厂化生产,比原来一家一户砌的沼气池质量更稳定、安装过程更简便。过去一般要半个月才能砌好一个沼气池,现在一天就能安装好几个,推广速度大幅度提升。如今,云南省的16个州市全部应用了沼气,曾经的“光头山”重披绿装,人畜粪便转化为清洁能源,疾病传播途径减少,沼气成为生态保护与脱贫致富的“双引擎”。

张无敌及其团队还将沼气与养殖业、种植业与农村经济发展结合起来,在云南农村建立了一批具有鲜明特色的沼气综合利用示范村,并以户用沼气池为纽带,建立了10余种农村沼气生态农业示范模式。沼气技术的推广应用,给云南当地农村经济注入了新的活力,在发展以沼气综合利用为纽带的庭院经济、保护当地森林资源和促进农民脱贫致富等方面取得了显著的社会效益和经济效益。

“教师,是一份良心活”

张无敌经常说:“教师是神圣的职业,也是一份良心活。”长期以来,他放弃节假日的休息时间,带领博士生、研究生和部分本科生深入农村、企业,把理论知识应用于实践,增加学生的感性认识,锻炼他们的创新能力,为解决农村能源问题、企业增效问题贡献力量。

为了使沼气池尽快成功启动运行,张无敌会用手去感受各种粪便、秸秆、底泥、沉积物的质地,快速准确地判断出各种原料的水分含量,并初步判断出不同原料的发酵性能。在农户家,他要求学生打开沼气池进出料口的盖子嗅一嗅、看一看,然后对沼气池的运行做出判断;如果有问题,要提出解决方案。张无敌对学生们说:“在村里不可能像在实验室里那样用仪器对粪便进行测试,只有用手感、观感和气味来了解粪便中水分的含量、细腻程度、新鲜程度,以此才能决定在沼气池中投入接种物的质量和数量。”

尹芳是张无敌的博士生,和别的同学一样,刚来的头几个月,她有些不适应,但是看到老师、师兄师姐都这么工作,也就逐渐习惯了。她至今记得第一次跟张老师下乡时的震撼:村民们看到一点就着的沼气灶,高兴得抢着去拉张老师和学生们到自家吃饭,还拿出家里的水果往他们包里使劲塞。这份赤诚让她真正理解了“把论文写在大地上”的分量。

同学们犹记得,有一年教师节,张老师听说红河哈尼族彝族自治州的沼气工程的储气柜存在漏气问题,便立即带着几个学生赶往项目地点,顶着烈日和施工人员一起查找原因,开展沼气工程调试。张老师带领同学们从中午12点干到次日凌晨1点,蚊虫把张老师的手臂、脚踝上咬得到处都是红疙瘩,脖子也肿了一圈。可是张老师却风趣地说:“我今天收到许多同学发给我祝贺教师节的短信,看来喜欢我的不光是学生,连蚊虫都喜欢我呢!”

还有一次,同学们跟张老师去马关县对当地农户进行沼气池日常管理培训。那天下着大雨,一路艰辛使张老师感冒了。他忍着喉咙疼痛,坚持授课4小时,甚至用嘴对着沼气池模型管道吹气,只为让村民明白产气原理。

在课堂教学中,张无敌把“三农”问题与相关课程相结合,带领同学们深入探讨国家惠农政策,让学生深刻感知广阔的农村大有可为。他所讲授的课程“生物环境测试技术”获评云南省一流课程。在张无敌的言传身教下,越来越多的学生爱上了生物质能源这个专业。他们的专业能力在理论与实践的探索中得到快速成长,不少同学在研究生三年级时就可以独立完成沼气池的设计、调试、启动和运行,并在中英文核心刊物上发表重要论文。张无敌带领的生物质能源团队先后走出博士和硕士研究生100余人,成为服务地方经济的中坚力量。

科技破局:让沼气技术突破“天花板”

张无敌的科研始终与社会需求同频共振。2000年,张无敌团队率先在云南推出玻璃钢户用沼气池,两年后开始出口到国外。户用玻璃钢沼气池其相关技术已授权国内多家企业,并获云南省科技进步奖一等奖。随着沼气技术研究越来越受到各个国家的重视,张无敌实验室也开始承担科技部国际培训的任务,为十几个国家培训技术人员和管理者。张无敌还3次受邀赴突尼斯讲学,指导突尼斯农业农村部建设了厌氧消化实验室,并先后在越南、缅甸、孟加拉国、泰国、乌干达等国家进行示范和技术推广。这些工作的开展,促进了我国沼气产品和技术的对外输出,扩大了我国沼气技术在国际上的影响力。

此外,张无敌积极探索应用于有机废弃物和有机废水的沼气处理技术,针对不同的有机废弃物原料,如养殖场粪污、屠宰场废水、酒精废液、生活污水、城市粪便污水、食品加工废水与废弃物等,开发了一系列不同工艺的沼气技术,形成了以沼气工程为纽带的4F循环经济模式。即通过沼气工程将燃料(Fuel)、肥料(Fertilizer)、食品(Food)和饲料(Feed)有机结合,实现有机废弃物的能源回收与资源化利用。张无敌带领团队建立了各类4F农业生态循环模式的大中型沼气工程60余处,这项成果获得云南省科技进步奖二等奖。

张无敌还为企业提供蔬菜废弃物处理、畜禽粪污发酵、厌氧发酵等多项先进技术,应用于工程后运行稳定,助力企业获得良好的经济效益。由他引领的云南省沼气工程技术研究中心与云南恒铄达环保工程有限公司在大中型沼气工程设计建设、商品化沼气池关键技术、沼气发酵残留物综合利用等方面进行深入合作,取得了丰硕的科研成果和产业化业绩,年处理畜禽粪便废水达25万吨,年减少温室气体排放相当于2万多吨二氧化碳。

针对寒冷地区沼气越冬难题,张无敌在吉林省通化县开发太阳能加温技术,实现了寒冷地区冬季沼气工程的稳定运行。成果评价专家一致认为该技术总体水平为国内领先,其中高储热介质太阳能集热器增温技术和生物炭沼液氨氮吸附及养分富集技术属国际领先。

责任编辑:贾倩颖

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