隨著環(huán)境污染的日趨惡化以及人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排已是共識(shí)，其是指節(jié)約物質(zhì)資源和能量資源，減少?gòu)U棄物和環(huán)境有害物排放。節(jié)能減排已成為世界發(fā)展的重要目標(biāo)，我國(guó)也已將節(jié)能減排列為重要的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展指標(biāo)，作為對(duì)各級(jí)政府和各類(lèi)企業(yè)進(jìn)行考核與評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。在2005年國(guó)家提出的“十一五”規(guī)劃中，第一個(gè)重點(diǎn)就是推進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變，節(jié)能減排、倡導(dǎo)綠色制造。微波技術(shù)以其獨(dú)特的高效、綠色環(huán)保優(yōu)勢(shì)越來(lái)越受到人們的重視，在節(jié)能減排方面的應(yīng)用已取得可喜進(jìn)展。其最早于20世紀(jì)30年代應(yīng)用在通訊、廣播、電視領(lǐng)域中，隨后，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)已在多方面發(fā)揮作用。2003年Adam在著名期刊Nature上討論了當(dāng)前微波化學(xué)的優(yōu)勢(shì)和研究熱點(diǎn)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)者們對(duì)微波技術(shù)的研究熱情。目前，微波技術(shù)在節(jié)能減排方面的應(yīng)用不斷拓展，本文針對(duì)近期微波應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中的多個(gè)領(lǐng)域促進(jìn)節(jié)能減排的研究做一綜述。

1微波技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域促進(jìn)節(jié)能減排

干燥是高能耗行業(yè)，我國(guó)干燥能耗約占全部工業(yè)能耗的12％。微波干燥不同于傳統(tǒng)干燥方式，其熱傳導(dǎo)方向與水分?jǐn)U散方向相同。與傳統(tǒng)干燥方式相比，具有選擇性加熱、干燥速率大、節(jié)能、生產(chǎn)效率高、干燥均勻、清潔生產(chǎn)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和提高產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，是節(jié)能減排的重要手段之一，在礦產(chǎn)行業(yè)、冶金行業(yè)、紡織行業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域均有應(yīng)用。

1．1冶金和礦產(chǎn)行業(yè)

冶金行業(yè)是我國(guó)的傳統(tǒng)行業(yè)，各種冶煉工藝日趨成熟，但礦產(chǎn)品干燥過(guò)程中存在著較多問(wèn)題：勞動(dòng)強(qiáng)度大，勞動(dòng)環(huán)境惡劣；干燥時(shí)間長(zhǎng)，能耗高；環(huán)境污染嚴(yán)重；干燥裝置龐大，投資費(fèi)用高，生產(chǎn)率低等，將微波技術(shù)應(yīng)用于礦產(chǎn)品的干燥中能基本解決以上問(wèn)題。微波技術(shù)用于生產(chǎn)釩氮、氮化硅等合金，具有明顯的節(jié)能(僅為傳統(tǒng)工藝的60％～80％)、節(jié)氣(為傳統(tǒng)工藝的50％)。另外，微波技術(shù)在冶金中還用于：強(qiáng)化溶解、還原過(guò)程；濕法冶金中溶液、試樣的烘干、濃縮及強(qiáng)化浸出、回收廢金屬等方面。

隨著選礦領(lǐng)域?qū)ξ⒉ǖ闹匾暎⒉ㄔ谶x礦工程中的應(yīng)用也逐漸顯示出優(yōu)越性和實(shí)用性。與傳統(tǒng)加熱方式相比，用微波加熱礦石可以節(jié)約一半的電能。在磨礦方面，根據(jù)微波的選擇性加熱特點(diǎn)，可以在磨礦前對(duì)礦石進(jìn)行預(yù)處理，以降低粉磨過(guò)程的能耗。在浮選方面，采用微波加熱提高了浮選試劑的吸附性能，提高了礦物回收率，浮選試劑用量大為減少。在選礦方面，利用微波技術(shù)可以將無(wú)磁性的礦物轉(zhuǎn)化為有磁性的礦物，從而可利用磁選的方法進(jìn)行選礦。大多數(shù)金屬礦物在自然界中都是以硫化物的形態(tài)存在的，提取金屬時(shí)的處理方法主要是火法焙燒+浸出工藝流程。但火法焙燒不可避免地會(huì)產(chǎn)生二氧化硫，造成環(huán)境的污染，微波還原的速率比傳統(tǒng)的還原速率高很多，采用微波加熱浸出，就可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。微波技術(shù)除了以上應(yīng)用外，在礦物焙燒、樣品化驗(yàn)等方面也有應(yīng)用。

1．2紡織印染行業(yè)

紡織印染行業(yè)是我國(guó)的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)，又是用水量大、污染嚴(yán)重、能耗較高的行業(yè)。尤其是染色水洗等工序廢水排放量大，且色度深，最高溫度達(dá)90℃，對(duì)這類(lèi)廢水，目前是先排放到調(diào)節(jié)池冷卻，然后通過(guò)傳統(tǒng)方法處理排放，這不僅加大了處理難度和處理成本，同時(shí)浪費(fèi)了大量的熱能和水資源。曾慶福等。從微波光化學(xué)基礎(chǔ)研究人手，研制了可工業(yè)化的大功率、短波長(zhǎng)微波無(wú)極紫外光源，采用微波無(wú)極紫外光催化氧化分質(zhì)回用技術(shù)處理印染廢水，實(shí)現(xiàn)了印染終端廢水深度處理及部分回用。微波照射可使纖維本身發(fā)熱，加快膠質(zhì)的溶解。將微波技術(shù)用于染色中的染料固色，絲織品精煉時(shí)可降低能耗。在后處理方面，例如在微波輻射下用環(huán)氧樹(shù)脂整理織物，整理后可以改善折皺回復(fù)性，提高染色性能、耐酸堿性以及耐光性，并縮短處理時(shí)間，節(jié)約能源。

1．3陶瓷行業(yè)

陶瓷行業(yè)是高能耗、高污染和資源消耗型的“兩高一資”行業(yè)。無(wú)論從原料處理、成形、干燥、燒成到廢料的再利用，節(jié)能減排在陶瓷行業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)都具有較大的潛力和發(fā)展空間。冼志勇和張秋云等對(duì)陶瓷行業(yè)應(yīng)對(duì)節(jié)能減排的措施進(jìn)行綜述。

1．4石化行業(yè)

我國(guó)的煤炭?jī)?chǔ)存量、年產(chǎn)量和消耗量均位居世界第一位，由燃煤火電廠帶來(lái)的SO2問(wèn)題不容忽視。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)微波輻照活性炭煙氣脫硫技術(shù)進(jìn)行了廣泛的研究，這些研究均表明該技術(shù)不但可以消除煙氣中SO2的污染，而且還可以回收硫資源，從而將SO2的污染控制和資源回收相結(jié)合。鐘麗云等系統(tǒng)分析和總結(jié)了微波輻照活性炭煙氣脫硫技術(shù)的機(jī)理和發(fā)展現(xiàn)狀，并對(duì)該技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

另外，微波干燥技術(shù)在醫(yī)藥、木材加工、實(shí)驗(yàn)室分析方面等領(lǐng)域也有應(yīng)用。但是微波干燥缺少在線快速檢測(cè)水分的手段，干燥終點(diǎn)的判斷還比較困難，在干燥工藝和裝備方面仍有很多問(wèn)題需要解決。微波技術(shù)在廢水、廢氣的處理研究也多停留在實(shí)驗(yàn)室中。

2微波技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域促進(jìn)節(jié)能減排

2．1農(nóng)產(chǎn)品加工

微波冷凍干燥技術(shù)是以微波為冷凍干燥的熱源，具有加熱速度快，節(jié)約能源、能提高產(chǎn)品質(zhì)量和柔韌性等優(yōu)點(diǎn)，在近些年來(lái)發(fā)展很快，廣泛應(yīng)用到海鮮、水果和蔬菜等食品的干燥中。Wu等利用微波冷凍干燥技術(shù)干燥蘋(píng)果片，發(fā)現(xiàn)微波干燥可明顯縮短干燥時(shí)間，并且能降低蘋(píng)果片中的原果膠含量，微波冷凍干燥的蘋(píng)果片色澤度比普通微波干燥的稍好。微波殺菌后無(wú)菌封罐技術(shù)可替代傳統(tǒng)技術(shù)生產(chǎn)糖水荔枝罐頭，并大幅提高了產(chǎn)品質(zhì)量和檔次。采用該技術(shù)生產(chǎn)，荔枝果肉受熱時(shí)間短，為傳統(tǒng)工藝技術(shù)荔枝果肉受熱時(shí)間的1／3左右；并且受熱溫度較低，比傳統(tǒng)工藝技術(shù)的受熱溫度低4℃～10℃。

2．2煙草行業(yè)

煙草是一種十分重要的經(jīng)濟(jì)作物，屬于可再生資源，具有特殊的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前微波技術(shù)已廣泛應(yīng)用于煙草的加工生產(chǎn)中。片煙生產(chǎn)過(guò)程中存在難松散、造碎量大、物料流量波動(dòng)大以及蟲(chóng)害隱患等問(wèn)題，曹潔穹等試驗(yàn)將微波加熱松散機(jī)應(yīng)用于片煙制絲工藝中。結(jié)果表明：微波加熱后片煙松散率高，松散效果好；能改善片煙結(jié)構(gòu)，提高大中片率，有利于降低消耗，提高煙支質(zhì)量；可以較好地保證物料均勻穩(wěn)定，有利于實(shí)現(xiàn)精細(xì)化加工；微波加熱松散無(wú)“三廢”產(chǎn)生，不污染煙葉；片煙經(jīng)微波加熱松散處理后，在煙氣濃度、雜氣、口腔舒適度上有明顯的改善；簡(jiǎn)化了處理設(shè)備，縮短了工藝流程。除了在片煙松散方面，還應(yīng)用于在線測(cè)量水分，在線干燥、膨脹、提取煙用香精香料、提高卷煙安全性等與實(shí)際生產(chǎn)緊密結(jié)合的領(lǐng)域。