院士专家工作站是全市科协组织服务技术创新、助力高质量发展的重要载体和平台。近年来，市、区科协聚焦武汉重要领域、重点产业，积极搭建产学研合作平台，建成市级院士专家工作站97家，涌现出一批产学研合作紧密、运行成效显著、示范带动作用明显的先进典型。日前，市科协启动“十佳院士专家工作站”宣传展示活动，联合长江日报融媒体中心邀请记者寻访院士专家工作站，寻找产学研武汉故事。从本期起推出院士专家工作站系列深度报道，展示院士专家下沉一线服务企事业单位动人风采，宣传企事业单位参与武汉经济社会高质量建设生动实践。
石头变身“海绵” ，污水厂变成发电站，这个专家工作站让城市更绿色环保
2024年4月底，在武汉市城投集团公司所属武汉市政工程设计研究院有限责任公司（以下简称市政院）里，武汉大学土木建筑工程学院教授方正和市政院的专家们在工作站里，一起验证他们发明的一种新材料。“我们和方正教授合作已经有十六年的历史了，从最初找专家进行一些业务咨询到现在全面的合作，我们的传统业务更精进，新业务发展势头也很好。”市政院总经理助理郑卫国说。
专家们在工作站内讨论。曲竞 摄
把石头变“海绵”
雨天老城区不看海
方正教授手里拿着的“石块”就是和市政院一起研发三年研究出的新材料。大家知道，修马路、修广场，都要在周边修排水管道，这样在下雨时，雨水才能通过这些埋在地下的管线迅速排走。但是旧城改造中，因为受空间无法拓展的限制，排水管道改造升级存在一定的困难。
如果让我们的地面坚固的同时能够吸水，让垫在地面下的材料有更多的空隙，水就可以从这些空隙里自然流走了。传统的修路，会用大石子和小石子垫在路基下，这称之为“骨料”。大石子负责“托举”，小石子负责填好大石子间的缝隙，给稳固加码。“我们当时想法就是，如果没有这些小石子，大石子之间的空隙就正好可以排水了。但是没了小石子怎么保证稳固呢？我们和方正教授反复碰撞，觉得可以开发一种新材料，把大石头稳稳粘在一起。”郑卫国说。
方正教授拿着新材料“石块”对比。曲竞 摄
很快，团队就一起研发出第一版的材料。但问题产生了，因为粘大石头的凝胶是国外进口的，成本太高。于是团队精益求精，研发了属于自己的新型材料来粘石头。“用我们的新材料，成本和传统材料差不多，目前这种新型材料已经处于中试试验阶段。”方正教授说，最近新建的某个高铁站广场就是用的这种新型材料。“即使大雨，下了火车步行在广场上，鞋也不会湿。我们的新‘海绵’马上就把水给吸走了。未来这个材料在老城区改造中也会大显身手。”
污水厂改造提升环境
编制规范成标杆
1998年东湖和南湖排污改造，市政院了解到方正教授正在研究相关城市湖泊排污和改造的相关课题，就向教授进行了咨询。一边是理论研究，一边是项目建设，理论研究指导项目建设，项目建设又去论证理论研究正确与否。方正教授表示，在专家工作站建站之前，给市政院提供的主要是咨询服务。2021年6月，“专家科创工作站”建立之后，有了良好的工作机制，自己更深度参加了市政院的项目，涉及立项建议、前期研究、技术储备、长期发展规划等各个方面。
对于武汉这个超级大都市来说，发展必须走更绿色更环保的道路。此前，污水处理厂的设计建设一直是市政院擅长的领域，最早的城市污水处理厂都建在市中心，污水处理厂能耗高，污水处理池的面积大，这些都影响了城市的绿色发展。市政院设计了一套污水池上架设太阳能板的发电系统。太阳能板减少阳光对污水的直射，控制了气味的发散。太阳能板还能发电，用清洁能源供给污水厂运行使用。
“这项工程听起来简单，但其中涉及供电、供水，各种材料的选择，搭设结构设计这些工作，方正教授了解后就提议，我们能不能来编制一个污水厂改造的地方标准。有了这个标准，以后的污水厂改造更高效快捷，也可以确定我们在行业里的标杆地位。”郑卫国表示。
城市不仅要绿色，城市更需要安全。特别是武汉，拥有大江，大河，大湖，地下工程越来越多，如何更好保障地下的隧道和地铁安全，市政院和专家一起，开发了地下通道的综合应急系统平台。这个平台包括在隧道里放置各种传感器，隧道里的温度、湿度、拥挤程度、亮度、水位监测等，通过传感器感知，在管理后台上一目了然。“有没有淹水隐患，有没有火灾隐患，如果发生事故和自然灾害，相关救援物资又应该存放在哪里更合适。管理平台有“大脑”，可以进行测算和风险预估。如果通过有风险，隧道就会及时关闭。“有了这样的平台，能够极大提升城市的管理水平，这就是智慧城市的一部分，这和市政院‘做城乡建设领域整体解决方案供应商’的发展理念一致。”方正教授说。
贯彻“双碳”目标
进一步建设绿色城市
作为市政领域的建设者，市政院一直把绿色低碳作为工作目标。2020年，国家提出“双碳”概念后，市政院就和方正教授多次商讨如何在“双碳”领域发挥企业的作用，最终双方确立了企业“双碳”研究的发展方向，即节能减排设计关键技术突破、碳排放标准研究、资源化利用和碳交易市场上的核查这四个方面。
工作站人员在方正教授的指导下对相关建设项目做规划设计。曲竞 摄
比如说，某建设项目拆迁后的建筑固废物，市政院把这些废弃物进行有效处理，成为道路水稳层的骨料。以往做水稳层要购置坚硬合格的石料做骨料，现在用回收的建筑固废做再生骨料，可减少石料的用量，经过多次试验，目前使用再生骨料能达到同等的强度和稳定性能。
在碳评估核查方面，全国有200多家日处理一万吨以上的污水厂需要碳评估，未来国家规定日处理5000吨的污水厂也需要进行评估，市场潜力巨大。“做好评估工作，也是建立绿色城市的一部分。”郑卫国说。
市政院专家工作站所获得的部分荣誉。曲竞 摄
专家工作站成立以来，双方共同申报发明专利19项，并成功获得授权7项；同时，“城市超长深层污水隧道技术”“城市浅水湖泊底泥源汇转换动力学精准调控与修复关键技术”分别荣获2022、2023年度湖北省政府科技进步奖二等奖和三等奖。“下一步，我们将继续和专家开展深度合作，把科研和项目紧密结合，形成知识产权，推动企业高质量发展。”武汉市城投集团公司副总经理，市政院党委书记、董事长汪小南说。
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