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以化工之名,赴一场跨越中德的绿色求索 ——探微书院“化微至德(Ü-TanGer)”赴德国调研化工绿色转型与双边合作范式实践纪实

发布时间:2026-09-20

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2026年夏,正值中德建交50周年、建立全面战略伙伴关系10周年之际,恰逢清华大学化工系建系80周年,探微书院“化微至德(Ü-TanGer)”赴德国调研化工绿色转型与双边合作范式实践支队启程德国。本次实践由清华大学化工系主任张强教授,清华大学低碳能源实验室数据平台研究主任宋伟泽助理教授,清华大学化工系博士四年级学生、辅导员沈亮带队,由12名来自探微书院的本科生组成,以“探绿色转型之路,创双边合作之新”为主题,走进高校、科研机构、企业与行业组织,围绕化工绿色转型与中德合作展开实践调研。

11天里,支队以慕尼黑、科隆为中心,辗转德国多地,从大学实验室到科研机构,从产业现场到交流座谈,在一场场走访与对话中,触摸德国化工发展的不同侧面,也寻找绿色转型背后的科研脉络与产业实践。

探源·循科研脉络,见产业前沿

化工的许多重大突破,都诞生于基础研究与产业需求不断交汇的地方。此次德国之行,支队走进慕尼黑大学、慕尼黑工业大学和亚琛工业大学,从大学实验室到联合研究中心,观察不同层次的研究力量如何彼此衔接。在慕尼黑大学,Erkan Aydin研究组围绕钙钛矿叠层光伏开展研究,探索材料基础研究与可再生电力应用之间的联系;在慕尼黑工业大学Garching校区,支队了解到能源系统研究如何尝试将可再生电力转化为可储存的化学能;在亚琛工业大学,与科思创共同建设的催化研究中心,则进一步将高校科研与企业研发需求连接起来。三个高校场景各有侧重,却共同呈现出从基础研究到应用探索的不同环节,也让支队看到,一项科研成果从实验室走向实际应用,需要长期积累,也离不开稳定的合作平台。

沿着这条脉络,支队又走进德国马克斯·普朗克煤炭研究所、于利希研究中心、马克斯·普朗克化学能源转化研究所等科研机构,看见基础研究如何回应不断变化的时代问题。在马克斯·普朗克煤炭研究所,百余年的科研积淀与今天的前沿探索交汇在一起,从费托合成等早期研究,到均相催化、多相催化和可持续催化,再到对钢铁生产过程气体资源化利用的探索,研究主题不断变化,而对基础问题的长期投入始终延续。在于利希,支队成员徐浩田曾就电化学双电层模型及其非理想修正等问题与研究人员交流,从课本中的模型,到真实体系中的复杂界面问题,一个熟悉的公式由此重新获得了现实的重量。走进这些研究现场,支队看到的并非一套可以直接复制的模式,而是围绕具体问题不断建立联系的科研生态。

支队成员在慕尼黑大学、慕尼黑工业大学、亚琛工业大学、马克斯·普朗克煤炭研究所(从左到右,从上到下)

向绿·从材料回收,探转型之路

如果说科研现场展示的是面向未来的问题,那么产业现场则让这些问题拥有了更加具体的尺度。在科思创相关研究平台及CAT研究中心的交流中,支队将目光聚焦到塑料循环利用这一具体问题。面对复杂的工业废弃物,材料回收不仅关乎废料再利用,也涉及材料分选、杂质去除、高价值中间体保留以及可回收材料的分子设计。CAT研究中心介绍的项目,尝试针对混合聚氨酯废弃物探索化学回收路径;针对热塑性聚氨酯的研究,则关注如何保留具有价值的高分子中间体,使其重新进入生产体系。此外,研究人员还介绍了回收塑料杂质去除、可回收材料设计,以及利用柑橘加工废弃物制备生物基单体等探索。一个个具体项目让支队看到,绿色转型可能贯穿原料、反应、产品设计与废弃物处理的全过程。

而当绿色技术走向产业,问题又从材料本身延伸到了工程放大。在CAT实验平台上,支队看到模块化高压反应器、并行反应设备以及用于过程开发和放大的实验装置。研究人员介绍,随着实验规模扩大,传热、传质、混合、杂质和重复性等问题都会更加突出,实验室中的理想状态并不能简单复制到生产现场。由此,材料循环利用背后不仅是化学问题,也涉及反应工程、过程放大与产业体系。绿色转型最终需要落实到原料、反应、材料回收和工艺放大等一个个具体环节,而这些尚未完全解决的问题,也构成了继续探索的空间。

支队成员在不同的实验室内进行参访学习

互鉴·以德国所见,思合作之道

走得越深,问题便越从具体科研项目延伸到更大的产业背景。在德国化学工业德西玛协会的交流中,支队了解到,化工、金属、水泥等行业能源消耗较大,而化工生产又与化石原料、连续高温过程以及长期运行的大型工业装置紧密相关。围绕绿色转型,交流涉及可再生能源、生物质、回收废弃物以及碳捕集与利用等方向,也涉及如何让科研教育与产业实践建立更加紧密的联系。

这些交流让支队对“借鉴”有了更加具体的理解。不同国家拥有不同的资源禀赋、产业结构、科研传统与制度环境,一种经验的形成有其特定的历史和现实条件。因此,有价值的借鉴并非简单复制,而是在理解其背景的基础上寻找与自身发展需求相契合的经验。对于中国而言,化工产业也正在面对资源、能源和绿色转型等新的发展课题,如何加强基础研究与产业需求之间的连接,如何让青年学生更多走进真实的产业环境,如何通过开放的科研合作汇聚创新力量,都需要在实践中不断探索。

从大学到科研机构,从企业到行业协会,此次德国之行也让支队看到,合作并不意味着简单趋同,而是在差异之中寻找共同的问题,在共同的问题中拓展新的空间。一次跨国实践或许无法回答所有宏大的时代问题,却能够让问题从纸面走向现场,让“合作”二字落到一个个真实的人、一项项具体的研究和一次次面对面的交流之中。

支队同学在产学研商的不同代表性机构与身份各异的负责人进行交流与分享

承志·以八十芳华,续化工青春

从德国归来,回望清华化工八十年的来路,支队在异国所见的许多片段,也有了新的坐标。八十载弦歌不辍,从基础研究到工业实践,一代代化工人把青春写进祖国建设的广阔天地,也让今天的青年站在更高的起点,面对属于这个时代的新课题。

而今,能源结构加速变革,绿色转型持续深入,新材料、新能源、资源循环利用等课题不断涌现。德国之行中,实验室里的催化反应、研究中心里的前沿探索、产业现场中的材料回收,都让支队更加真切地看到,化工所面对的远方依然辽阔,许多尚未破解的问题仍在等待新的探索者。

八十芳华之后,青春依然正盛。青年化工人接过的,不只是前辈留下的知识与经验,更是一份面向未知、继续求索的责任。11天的行程终有归期,但关于科研、产业、绿色转型与中德合作的思考仍将延续。跨越山海,是为了看见更大的世界;走进他国,也是为了更好地理解自己。

山海有界,求索无疆。站在清华化工八十年的时间节点上,回望来路,是为了铭记薪火相传的初心;眺望前方,则是因为新的时代仍有无数值得探索的可能。八十载薪火相传,新时代风起潮涌。化工未有穷期,青春恰逢其时。

愿这一程山海化作前行的力量,愿这一场相遇成为新的起点。以化工之名,向绿色未来而行;以青春之志,赴时代之约。

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