2016年3月27日,第14届北京青年科技创新市长奖和第36届北京青年科技创新奖在中国科学院雁栖湖校区颁发。
参加颁奖仪式的领导同志
北京青年市长科技创新奖是本市青年科技创新的最高奖项。市长奖评审委员会不仅对每位申请人的申请材料和获奖项目论文进行了评审,还进行了面试和答辩等综合评价,最终选出了获奖者。
今年的获奖者是余慧然、、孙宁远、吴凯达、张、张、、聂、曹佩青和常。小蝌蚪君还接受了北京市第八中学市长奖获得者孙宁远的专访。
孙宁远在市长颁奖现场
北京八中是北京著名的公立高中,也是首批北京示范高中之一。1985年,为天才儿童设立了一个实验班(以下简称儿童班)。孙宁远是儿童班的学生。
北京第八中学校园
孙宁远的研究项目是“水过滤空气净化装置的设计与研究”。
传统的空气净化器大致分为滤芯过滤和静电吸附。由过滤元件过滤的过滤器需要用昂贵的过滤器来替换,这将在脏的时候造成二次污染。静电吸附净化器容易损坏并产生臭氧,也会影响过滤效果。
小蝌蚪君:“你是怎么想到用水过滤空气来净化空气的?”
孙宁远:“近年来,北京的雾霾相当严重。我们家有一台内置过滤网的空气净化器。每个月,与颜色比较卡相比,可以发现过滤网非常暗。更换过滤器需要很高的价格,而且它不能从外面收集新鲜空气,所以我想对空气净化器进行改进。我们都有一个经历,雨后的空气更清新,所以我想用水过滤空气来净化空气。”
市长奖获得者孙宁远接受蝌蚪君采访
在老师的指导下,孙宁远先生通过查阅文献了解到,空气中的PM2.5和PM10大部分污染物都是水溶性或亲水性的。因此,他设计了一种以水为过滤介质的装置,并尝试采用“水曝气”和“空气淋滤”两种方法。同时,用纱布代替Hepa过滤网来分离空气,使空气和水充分接触,从而去除污染物中的亲水性和水溶性物质,并用“洗涤空气”来净化空气。
他利用3D打印技术制作了该装置,并通过实验仪器测试了净化效果。北京地区PM2.5和PM10的去除率达到70%以上,具有很大的实际应用价值。
本发明结构简单,不需要更换过滤网,制造和运行成本低,无材料消耗,无二次污染,同时可以直接收集新鲜空气并加湿空气,比传统空气净化器更加绿色环保、经济适用。它可以在污染严重的地方作为一级过滤装置,是其他空气净化方法的有益补充。当空气污染不严重时,直接使用它可以达到良好的空气净化效果。
在实际勘探过程中,他还采取了隔音降噪措施,降低了风机和水泵运行的噪音。
通过实践,孙宁远证明了他最初的假设,即空气的水过滤原则上是可行的。当然,孙宁远也向蝌蚪君承认,他只是一名中学生。如果这项发明和创新要工业化,仍有改进的余地,如增加空气量和降低噪音。此外,由于不同地区和季节的污染物成分不同,必须找到方法确保过滤效果达到“健康”使用标准。
孙宁远获得市长奖,这也表明北京市第八中学等中学非常重视创新精神和实践能力的培养,这也将鼓励其他学生开展面向青少年的科技创新活动。