【优秀共产党员标兵】张信荣:以碳制冰,变废为宝——绿色能源的领跑者

编者按:在隆重庆祝中国共产党成立102周年之际,为充分发挥先进集体与优秀个人的示范引领作用,北京大学党委在全校范围内开展“两优一先”评选工作。“两优一先”荣誉的获得者不仅是学校教学、科研、管理服务一线的业务骨干,更是以党的事业为己任、为学校改革发展作出重要贡献的优秀代表。融媒体中心对获得“北京大学优秀共产党员标兵”的教职工进行了采访,希望他们的先进事迹能够激励更多的人见贤思齐,学习他们的优秀品质和可贵精神,在全校深入开展学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想主题教育之际,切实把学习成效转化为建设中国特色世界一流大学的生动实践,以“常为新”的精神永葆蓬勃朝气,不忘初心、牢记使命,勇于担当、砥砺奋进,为强国建设和民族复兴贡献力量。

用温室气体二氧化碳作为制冷剂,北京大学优秀共产党员标兵、工学院教授张信荣为北京冬奥会打造出史上“最快速最环保”的冰面。习近平总书记曾在考察国家速滑馆时强调:“要发挥好这一项目的技术集成示范效应,加大技术转化和推广应用力度,为推动经济社会发展全面绿色转型、实现碳达峰碳中和作出贡献。”

化碳为能、坚持创新,他在科研领域攻坚克难;诲人不倦、精雕璞玉,他在教学工作中兢兢业业。张信荣以“坚守”为关键词,在其热爱的领域中用孜孜不倦的追寻展现出一名中国共产党员的品格与担当。

化碳为能,助力科研创新

2007年,张信荣从海外归国,进入北京大学工学院。十余年来,他始终奋战在能源领域创新的第一线,聚焦国家重大战略需求,不断向科学巅峰攀登。

为了将“废品”二氧化碳变成可利用的能源,张信荣几十年来深耕超/近临界二氧化碳流体动力学、传热机理及其冷/热/电/动力转换关键技术及其应用的研究,取得了多项开创性成果。

在呕心沥血、焚膏继晷的科研攻关下,他发现了临界流体存在热活塞效应的新传热方式,近临界流体新型Kelvin-Helmholtz流动不稳定性,质活塞效应这一新的热声能量传输现象,并揭示其时空演化规律及相应新机理,加深了临界流动与传热机理的认识。张信荣还提出了超/近临界流体动力学和热力学优化的新方法,研发跨临界二氧化碳可再生式冷/热/电/动力等新型热力学循环及其能源转换技术,替氟减碳,为技术的创新应用奠定坚实基础。

张信荣在国家速滑馆(来源:北大官微)

2020年9月,中国提出“双碳”目标,作出应对全球气候变化的大国承诺。张信荣的研究能够在这一宏伟目标的实现中发挥重要作用,为中国乃至全世界节能降碳事业作出贡献。2022年年初,举世瞩目的冬奥会在“双奥之城”北京胜利举办。来自各国的奥运健儿们跃然于冰面、腾飞于雪原,为世人献上一场冰雪运动的视觉盛宴。这场盛会所应用的,就是张信荣研发的跨临界二氧化碳制冰、造雪技术。张信荣克服研究过程中的种种艰难险阻,助力我国打造出最快和最环保冰面,服务于五块冬奥比赛冰场,并实现了零度以上人工造雪,这也是冬奥历史上首次用二氧化碳替代了氟利昂系统。习近平总书记对此给予了高度评价:“国家速滑馆二氧化碳制冰技术世界领先,实现了低碳化、零排放。”张信荣的成果,将中国建设生态文明的担当与责任呈现给了全世界。

张信荣所研制的新型高效二氧化碳制冷系统,不仅应用于冬奥国家训练中心、冷库、商超、食品加工等多个领域,还在国防和航天中发挥着重要作用,为发展新型火箭导弹、高超声速飞行器、临界空间飞行器、防热和隐身系统提供了技术支撑。他提出的理论成果,也有力地促进了我国二氧化碳资源化利用的水平与二氧化碳冷热一体化新技术、新装备的发展,对优化我国能源与经济产业结构、尽早高质量实现“双碳”目标发挥着重要作用。

张信荣指导跨临界二氧化碳制冰机组装备运行

作为一名“70后”,张信荣科研成果丰厚。他出版英文专著三部、中文教材三部,在国内外期刊上发表论文190篇(其中SCI论文140篇),会议论文185篇(其中国际会议论文143篇),获授权专利103项(其中发明51项,实用新型52项)。张信荣入选了2020全球前2%顶尖科学家榜单,他的种种突破和创新举世瞩目。数量众多的科研成果受到了各界认可:北京市科技进步奖一等奖、中国制冷学会科学技术进步一等奖、Elsevier能源领域中国高被引学者、北京2022年冬奥会、冬残奥会工作突出贡献个人……而光环背后,张信荣始终初心不改,坚守科研人的担当,不断学习,潜心致力于国家所需。他希望通过努力,帮助我国守住在二氧化碳高效利用领域的领先优势,让中国在该项技术上持续领跑世界。

在取得一系列成果与成绩的同时,张信荣始终重视科研成果的转化。在他看来,一项好的技术只有真正落地应用才算完成了它的最终使命。多年来,他带领团队,孜孜不倦地为技术成果转化落地而奔波。

鄂尔多斯市是我国著名的能源城市,有丰富的天然气、煤矿、稀土资源,但是在“双碳”目标下,鄂尔多斯市要完成资源型城市的转型面临着不小的挑战。张信荣针对鄂尔多斯能源产业碳排放量大、能耗高、冷热分离等现状,以天然工质二氧化碳资源利用为核心,提出高效、低碳、环保的二氧化碳制冷-制热-发电-储能四位一体综合利用技术,推动鄂尔多斯市能源产业绿色低碳转型发展。

江西省农产品相关产业发达,却也面临农产品腐损率高、附加值低等阻碍产业高质量发展的问题。张信荣带领团队以国家和地方产业发展需求为导向,聚焦农产品高品质、低能耗保鲜及农产品精深加工系列化技术开发和应用,为江西省由农业大省向农业强省迈进提供重要支撑。

依托北京大学鄂尔多斯能源研究院、北京大学南昌创新研究院,张信荣的科技成果正在服务国家和地方产业发展,解决国家和地方低碳转型痛点方面发挥着重要作用。

谆谆育人,躬身“教改”实践

在教学工作中,张信荣秉持“以人为本”的理念教书育人,在课程教授中锐意改革、勇于创新。

在当前新工科建设背景下,以及在课程内容及学习需求日新月异变化的客观环境下,积极进行教学改革是课程内容保持活力、课程效果保证质量的必要途径。张信荣以优化课程教学内容和改进课程教学方法为核心,对“工程热力学”“新能源技术”等课程进行教学改革,在课程设计和教学中坚持科学思维与工程实践并重,注重引导学生以科学的思维解决工程实际问题。面向创新与前沿,他与时俱进地将课程内容布局在学科发展最前沿、最具创新性的地方,为社会源源不断输送创新领军人才。“新能源技术”课程改革获得2020年北京大学研究生“创新能力建设类”课程建设立项支持,“工程热力学”课程改革获得2021年北京大学本科教学改革立项支持。

作为一名教师,张信荣始终执着于教书育人,坚守初心。2022年9月,在北京大学的开学典礼上,张信荣作为教师代表发言。他鼓励同学们:“要勤于思考,更要创新地思考。思考能让自己与未来进行对话,形成具有自己独到见地的知识结构和价值体系。”北大学生工作部开展的“教授茶座”活动中,他结合自己开展二氧化碳利用研究的经历,围绕“把脉社会需求,坚守研究初心”的主题与学生交流,寄语学生们“多学习、勤思考,认准目标、不断努力”。“新工科下午茶学科交叉沙龙”中,他以冬奥会二氧化碳制冰技术为例,与学生们交流基础学科与应用学科的交叉融合和创新发展。

张信荣在2022年北京大学开学典礼上发言(来源:北大官微)

张信荣在北京大学教授茶座活动现场(来源:燕园学子微助手)

张信荣熟悉自己每一位学生的个性和特点,并为他们的培养投入了很大的精力。读博期间,张信荣师从中科院院士过增元教授。老师的言传身教,让他深深地懂得了师者的责任之重。在自己的科研遇到困难时,是导师给了他坚定的支持和悉心指导。

张信荣与导师过增元合影(来源:北大工学)

“导师对学生的影响是长期的。我觉得,教书育人是世界上最神圣的工作之一,也是最难的工作之一。每个学生都像一块璞玉,需要发现的眼光和精心雕琢。”

近年来,他指导的多篇学生论文被评为优秀博士学位论文,这是他很珍视的荣誉。眼下,张信荣正带领学生们继续着科学探索。“对做科研的人来说,每一天都是一个新的开始,每一天都要努力。我们的脚步一直没有停下来。”

以身作则,推动党建领航

作为一名老党员,张信荣始终牢记自己所肩负的重要职责与使命,勇于担当,努力拼搏,积极组织参与各类党建活动,做好党支部建设工作。

他坚定政治信念发挥带头引领作用。张信荣始终坚决拥护“两个确立”,牢固树立“四个意识”、坚定“四个自信”、做到“两个维护”,面对支部的新党员和入党积极分子,他带头贯彻执行党的基本理论、基本路线、基本方略和学校、学院党委的决议、决定及工作部署,切实发挥党支部的战斗堡垒作用和党员先锋模范作用。他锐意进取,始终面向党和人民群众向往美好生活的需求,把党建与教育教学进行统一和融合,在党建引领下,不断深化教学改革和科研创新,如组织工学院党委与雄安集团智慧能源公司党委交流活动,为工学院科技成果转化与雄安集团能源创新业务发展创造沟通桥梁,落实好习近平总书记关于“高质量建设、高水平管理、高质量疏解发展并举”的重要讲话精神;组织工学院党员师生参加2023年北京(金海湖)绿色“一带一路”节能环保低碳科技宣传月活动,深度体验北京“双碳”工作成果和前沿低碳技术。在工作中,他强化政治引领狠抓思想建设。积极组织党支部和团队开展主题学习、支部交流活动等,带领大家认真学习领会习近平总书记重要讲话精神,用思想武装头脑、指导实践、推动工作,不断提升党员的党性修养和政治站位。

在张信荣的教学科研生涯中,“坚守”是排在首位的关键词。几十年如一日的深耕,他不仅为北京冬奥会献出一份独一无二的礼物,更为能源领域源源不断地输送先进成果与科技人才。他始终坚定信念、锚定理想,守正笃实、久久为功。

人物简介

张信荣,1993年加入中国共产党,任北京大学工学院长聘教授、博士生导师,北京大学能源研究院双聘教授,北京市城市热管理工程技术研究中心主任,北京能源学会会长,是温室气体二氧化碳有效利用热力学循环及其传热传质领域著名的研究科学家。

专题链接:2023优秀共产党员标兵

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