从“实验室”到“除雪一线”:环保融雪剂产学研融合新范式

2025-11-15 01:54:40
申报单位:新疆交通科学研究院有限责任公司
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  一.总体介绍

  在交通领域,冬季除雪保通是保障公路、桥梁等交通基础设施安全运行的重要环节。传统氯盐融雪剂虽价格低廉、使用方便,但大量使用会导致绿色植被死亡、路面严重腐蚀、水资源污染及自然生态环境破坏等一系列问题。近年来,国内外虽研发了有机类或复合类融雪剂,然而有机类价格高昂,尽管环保却难以推广。在此背景下,环保氯盐融雪剂缓蚀剂技术的研发与应用应运而生,旨在解决传统融雪剂带来的环境与结构损害难题。

  二.主要做法

  该环保氯盐融雪剂缓蚀剂技术的研发与推广,是产学研深度融合的成果。科研院所凭借深厚的科研实力,专注于植物型高效缓蚀剂的研发工作。通过运用量子化学理论和分子设计及缓蚀机理等技术,合成高效多功能的高分子复合型缓蚀剂,并探索出工业化生产和应用的有效路径。企业则充分发挥其在生产、市场推广方面的优势,与科研院所紧密合作。一方面,依据科研成果进行产品的代加工生产,将科研技术转化为实际产品;另一方面,积极开拓市场,将生产出的环保氯盐融雪剂缓蚀剂产品推广应用于实际交通场景。

  技术特点

  在产学研融合过程中,创新点贯穿始终。技术层面,采用氯盐复配技术,改善传统融雪剂冰点高、融雪效率低、不环保的缺点,同时添加自主研发的植物型高效缓蚀剂,有效降低融雪剂对公路结构物的腐蚀性,并为植物提供生长所需营养元素。生产工艺上,直接采用植物为原料复配成高效缓蚀剂,无需提取植物中有效成分,减少工艺流程,提高利用率,实现从实验室到工业化生产的跨越。合作模式方面,构建了科研院所与企业紧密合作的联合体,科研院所负责技术研发与创新,企业负责生产与市场推广,形成优势互补、协同创新的良好局面。

  三.取得成效

  1.应用情况

  在交通领域冬季养护的迫切需求下,传统氯盐融雪剂带来的生态与结构破坏问题愈发凸显,环保氯盐融雪剂缓蚀剂技术的研发与应用成为行业探索的重要方向。新疆交通科学研究院等科研机构与企业紧密合作,在这一领域取得了突破性进展,并将成果广泛应用于多个关键路段。

  (1)在G3014线奎屯至克拉玛依高速公路k2 + 380至k7 + 180特大桥上,冬季积雪给桥梁安全带来极大挑战。传统融雪剂的使用曾导致桥梁结构受到腐蚀,影响桥梁使用寿命。而环保氯盐融雪剂缓蚀剂技术的应用,有效降低了融雪剂对桥梁混凝土的腐蚀速率,减少了混凝土质量损失。同时,缓蚀剂为周边植物提供营养元素,保护了桥梁周边生态环境,保障了特大桥在冬季的安全运行与生态协调。

  (2)G314线乌鲁木齐县柴窝堡至吐鲁番高速公路,沿线气候条件复杂,冬季降雪频繁。该路段车流量较大,及时清除积雪对保障交通畅通至关重要。使用环保氯盐融雪剂缓蚀剂后,不仅提高了融雪效率,确保了车辆在冬季能安全、顺畅通行,还减轻了对路面及周边土壤、植被的损害,维护了这条重要交通动脉的长期稳定运行与生态平衡。

  (3)乌鲁木齐高速公路收费广场,如阜康收费站、头屯河收费站等,是车辆进出高速公路的重要节点,人员与车辆密集。传统融雪剂的使用容易造成地面湿滑,影响车辆进出安全,同时对收费广场的地面结构及周边环境产生不良影响。环保氯盐融雪剂缓蚀剂的应用,在快速融雪的同时,降低了地面湿滑程度,保障了车辆进出收费站的安全。此外,减少了对收费广场地面及周边环境的腐蚀和破坏,为过往车辆提供了更安全、舒适的环境。

  (4)S228线阿勒泰青河县至苦水段,地处偏远地区,生态环境相对脆弱。冬季降雪后,道路积雪严重影响当地居民出行与物资运输。环保氯盐融雪剂缓蚀剂技术的推广应用,在保障道路畅通的同时,最大程度减少了对当地脆弱生态环境的破坏,保护了沿线植被,为偏远地区的交通与生态协调发展提供了有力支持。

  这些应用路段涵盖了不同地理环境、气候条件和交通流量情况,充分验证了环保氯盐融雪剂缓蚀剂技术的广泛适用性和显著效果。通过产学研各方的紧密合作与持续创新,该技术为交通行业的绿色发展提供了可借鉴的成功范例,有望在未来进一步推广至更多地区和交通领域,推动交通行业向更加环保、可持续的方向迈进。

  2.经济及社会效益

  从社会效益来看,该技术成果的应用显著降低了融雪剂对交通基础设施的腐蚀,延长了公路、桥梁等的使用寿命,减少了因基础设施损坏而进行的频繁维修,保障了交通的安全与畅通。同时,由于缓蚀剂为植物提供生长所需营养元素,提高了植物耐盐性,有效改善了因使用传统融雪剂导致的绿色植被死亡现象,保护了生态环境。此外,该技术的推广应用还促进了产学研各方的协同发展,提升了科研院所的科研成果转化能力,增强了企业的市场竞争力和社会责任感。

  展望未来,随着交通行业对环保和可持续发展的重视程度不断提高,环保氯盐融雪剂缓蚀剂技术具有广阔的应用前景。一方面,可进一步拓展应用范围,不仅在高速公路、特大桥梁和收费广场等场景广泛应用,还可逐步推广至城市道路、铁路等其他交通领域。另一方面,持续加大研发投入,不断优化技术方案,提高产品性能,降低成本,以更好地满足市场需求。同时,通过产学研各方的持续合作与创新,有望形成更多类似的创新成果,为交通行业的绿色发展提供更多支持,推动交通行业向更加环保、可持续的方向转型升级。

  3.其他成果

  在推动行业规范化发展方面,新疆交通科学研究院主导编写并颁布实施了地方标准《公路融雪剂使用技术规范》DB65/T 4330 - 2021。这一标准的出台,为公路融雪剂的使用提供了明确的技术指导与规范,从源头上确保了融雪剂使用的科学性与合理性,有效避免了因不规范使用融雪剂而导致的各类问题。同时,编制的《乌鲁木齐融雪剂使用指导意见》,进一步结合当地实际情况,为地方交通部门在融雪剂的选择、使用剂量、使用时间等方面提供了精准的指导,有力地促进了地方交通冬季养护工作的规范化与精细化。

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