东尤水汽能：剑指雾霾

张飞龙

困扰人们的雾霾问题，湖南一家企业有望提供一种新的解决方案。根据其提供的技术原理，解决雾霾不需要拉闸、限电、煤改气，改良后的能源体系可以提取空气中的水蒸气，置换出其中的能量加以利用，解决一次性能源消耗所带来的环境破坏和环境污染问题。

这种无处不在的清洁能源名为“水汽能”，被能源专家列为与太阳能、风能、地热、潮汐能同样重要的新兴能源。提出此方案并付诸实践的企业是湖南东尤水汽能节能有限公司，创始人为黄国和。这位被联合国前副秘书长安瓦尔.乔杜里大使喻为“水汽能之父”的企业家，已然开启了能源革命的新征程。

軍人之后的家国梦

黄国和，湖南人，其父曾参与抗美援朝。

在黄国和的记忆里，父亲很少讲自己波澜壮阔的战斗历程。但从朝鲜战场上归来的父亲，总是会告诫自己，不管什么时候，都要以家国为重。为此，老英雄给自己的五个孩子命名中，都带有中、华、国、和的字样。这种家国情怀深深地烙在黄国和心中。

“急国家之所急，做人民之所需。”黄国和说这是父亲最常教导自己的话，也为自己今后的工作方向和态度，埋下伏笔。

1991年，持续被学校评为优秀学子的黄国和正式从邵阳供销学校毕业。之后服从组织安排，分配到邵阳钢铁厂工作，开始了他实业报国的历程。然而在车间刚刚历练了三个月之后，财经系出身的黄国和很快发现了车间物料管理的问题。由于领料、耗材、管理之间并没有很好的统筹，因此企业物料成本一项，每个月就会浪费很大一笔开支。

为此，细心的黄国和整理出一份详实的报告交给厂长，分析了车间的漏洞现象，并用财务管理的方式给出了科学的解决方案。惜才如金的厂长不仅拍案叫好，安排车间物料管理部门按要求实施，同时直接将黄国和调入企业核心财务系统，委以重任。

黄国和进入财务科之后，一点一滴梳理账务，从中改善了财务系统的收支方式，提高了效率也降低了财务运行成本和公司运行成本。

1995年，改革的春风开始吹遍神州大地，尽管因为工作出色，黄国和被湖南机械冶金局推荐去机关党委工作，但黄国和婉拒了。他希望响应国家号召，在更为广阔的空间为祖国建设贡献自己的一份力量。

“步子要快，胆子要大”，黄国和凭着自己敏锐的观察投身商海，做生意，跑买卖。几年时间，勤奋的黄国和便收获了事业上的成功，成为了那个时代率先富起来的“万元户”。

然而事业上的成功并没有消解黄国和心中的家国梦，他总希望能为自己的祖国做点什么。这种情感随着物质的富裕变得愈加强烈，他深深体会到“穷则独善其身，达则兼济天下”的炙热情感。最终黄国和迷上了环保，迷上了清洁能源。

众所周知，地球表面71%以上的地方被海洋覆盖，太阳照射到地球表面驱动水循环，蒸发海洋、湖泊、河流和大地的水份，形成了对流层空气中的水蒸气（也称为水汽）。水分子从液态到气态的蒸发过程吸收了大量太阳和地面辐射的热量，空气中的水汽因此蕴藏着超大规模而又取之不尽、用之不竭的能量。

黄国和表示，水蒸汽是储存太阳能热量的载体，与储存热量的石油液体和储存热量的天然气气体本质上是一样的。看得见的水汽能就是天上的白云，天上一片云所储存的热量，与地下一座油田储存的热量理念上是一样的。

“空中油田”水汽能

如同瓦特受到水蒸气顶翻壶盖的启发而发现了蒸汽动力一样，黄国和发现空气中蕴藏着巨大的能源宝藏也来自于一次旅行中的偶然瞬间。

2006年8月，从长沙乘坐飞机飞往北京出差的黄国和无意间看到了客舱屏幕，一组数据显示飞机飞行在1万米的高空，舱外温度为零下39.8摄氏度。黄国和不禁心生诧异，此时长沙的地面温度高达40摄氏度，万米上下的温差竟然接近80摄氏度。

为什么温差会如此巨大？靠近太阳的地方不是应该更热吗？一系列的问题涌向黄国和的脑海。下了飞机后，黄国和第一时间奔赴清华大学，请教热力学领域的专家，终于恍然大悟。原来太阳的热量是储存在空气里的水蒸气中，但随着高度的增加，空气会变得稀薄，储能介质稀缺会导致温度骤降。为了安全起见，飞机往往飞在万米高的平流层中，尽管离太阳更近一步，但此间并没有储能的介质——水蒸气，所以温度会很低。

既然空气中的水蒸气是太阳能热量的免费储能载体，为何不利用水蒸气中储存的热量，将之转换为可供人类使用的能源？

黄国和是一个敢想敢做的人，他的想法并没有停留在假设上，而是迅速组建科研团队，投入设计研发。他甚至大胆地提出要在适合人类活动的温度区域内，用5摄氏度-10摄氏度的温差冷凝液化空气中的“水汽”，吸收水蒸气液化过程中所释放出的热量，随后液态水再次吸收太阳能热量蒸发成气态进入到空气中，如此循环往复，设计出取之不尽用之不竭的清洁再生能源，黄国和把这一尚未命名的能源称为“水汽能”。

在科研小组的努力下，项目得到进一步优化，通过水的汽液相变，设计出了一种水汽能热泵，转换和利用水汽能。来自清华大学、湖南大学和中南大学相关领域的专家也给予了鼎力支持。专家攻关，分析得到水汽输运太阳能能量的原理，并带领团队突破了低温下小温差高效获取热能技术、空气破碎技术、抗冻液浓缩技术等多个“水汽能热泵”的核心技术。

完成的“水汽能热泵”系统主要通过温差换热技术，在冬季可使气态“水”变成液态水而释放热能，水汽能收集系统则吸收这部分热量作为“水汽能热泵”主机的热源，水汽能热泵主机将这部分热量品位提升从而为建筑物内供热；夏季让液态水变成气态“水”而吸收热能，“水汽能热泵”系统吸收了建筑物内部热量后通过水汽能收集器排放热量为建筑物内制冷。

由于“水汽能”分布广泛、存量巨大且无污染、可循环利用，为了形象地说明和便于记忆，黄国和还为其起了个贴切易懂的外号“空中油田”。

空气的问题用空气解决

2018年初，为防雾霾突袭北京，政府突然采取了一系列的铁腕政策，环保部甚至发布1号令，加大强化督查和巡查力度。其中，为防止企业、居民冬天采暖使用燃煤锅炉造成的空气污染，北京进行了煤改气的采暖改造。

实际上，东尤节能在2012年就已经利用“水汽能热泵”技术，成功在湖南省冷水江市政府行政办公大楼进行了中央空调技术改造，制热出水温度达到了50摄氏度。多项发明专利在这次攻关中诞生：基于湿蒸发的冷浓缩系统，解决了防冻液的再生和循环使用难题；新型防冻液配方，在大幅降低腐蚀性的同时可优化防冻液换热性能；量子纳米雾化技术，解决空调制热制冷的换热效率及衰减难题……

冷水江市政府行政办公大楼水汽能热泵中央空调稳定运行至今，记录对比数据显示，比常规分体式空调节能45%以上。

利用水汽能提纯平台，从空气中分离水蒸汽，利用温差高效改变水蒸汽的物理状态，借以提取液化过程中所释放的潜热作为水汽能热泵的热源，替代化石能源燃烧的释放的热量，进而淘汰各类锅炉，减少污染物的排放，从污染的源头治理雾霾。

黄国和表示，这一技术能使空调节能水平提升到50%以上，特别是水汽能热泵，应用在中央空调的节能改造和新安装上，将缔造一个巨大的水汽能生态能源物联产业集群，以清洁能源绿色发展影响世界能源格局，带来能源革命、产业革命。2017年，这项技术被国家科技部主管的中国发展战略学研究会鉴定为“国际领先水平”。

其实早在2015年，东尤的水汽能热泵空调系统便因其节能环保、高效无污染“水汽能”的开发应用而被湖南省发改委列入“节能新技术新产品推广目录”，其水汽能被可再生能源协会列入“可再生能源应用系统”，并获科技部颁发的创新创业大赛“优秀企业”奖；同年东尤在联合国总部荣获“全球人居环境绿色技术奖”，也因此得到联合国前副秘书长安瓦尔.乔杜里大使的盛赞。

2016年1月17日，在世界环保大会上，水汽能热泵技术荣获“国际碳金奖”；2017年东尤又被国家发改委、中国发展网评选为2016年度“中国绿色发展示范单位”。目前，“水汽能热泵”技术已经成功在湖南省人大机关桃阳苑小区等多个项目上成功运行，在全国能源应用领域崭露头角。

引领能源变革

在黄国和的解读中，蕴藏在空气中的水汽能的体量非常巨大，通过成熟的技术开发利用水汽能，没有污染物和排放物，可谓取之不盡的清洁生态能源。与石油、煤炭、天燃气、页岩气、可燃冰等不可再生能源相比，水汽能不需要前期长期的勘探与论证、不需要极其复杂的开采技术和设备、不需要昂贵的开采条件，因此，水汽能是一种廉价的能源。而与太阳能、地热能、潮汐能、风能、水力能源相比，开采水汽能不需要有地质条件的限制，也不需要复杂的开采利用装置、时间和空间的要求，因此，水汽能是一种全天候和全地形的新型清洁能源。

党的第十九次全国代表大会，确立了环境在生产力构成中的基础地位。为有效解决新时代面临的人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾，推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系成为重中之重。

为引导公共机构应用先进、适用的绿色节能节水技术产品，国家机关事务管理局委托专业机构编制了《公共机构绿色节能节水技术产品参考目录（2017年）》，将水汽能热泵技术纳入其中。

2018年1月12日，在首届“未来能源大会”上，黄国和与可燃冰、太阳能、干热岩、LNG天然气领域的权威专家一起同台演讲，为能源领域展示各种新能源的独特优势。东尤也凭借“水汽能”概念的提炼与应用，在此次会议上荣获“2017年度未来能源创新奖”。

当前，能源领域正在面临着变革。新理念、新技术与能源产业相互融合激发着新模式、新业态的兴起。在本次“未来能源大会”上，许多权威专家纷纷发表了自己的观点，中国科学院院士周孝信表示，未来能源将出现跨界融合发展；中国能源网首席研究员韩晓平也指出，真正的颠覆是来自于边际的革命，这种革命将引燃新常态下能源变局；民德研究院院长、中国海油能源研究院原首席研究员陈卫东认为，能源转型从高碳到低碳到无碳，从低密度到高密度这样的一个轨迹，清晰可见，技术进步是能源转型的根本动力。

黄国和说：“今后，用生态能源改写化石能源格局，还地球以蓝天碧水，将是我和团队永无止境的奋斗目标！”