「項目精選」136期_節能環保領域精選科技成果

2簡介

項目首創了三維金屬骨架催化劑（3D-MFC），孔隙率達95%，導熱率達65W/(m·K)，是常規技術中蜂窩陶瓷催化劑（約1.5W/(m·K)）得40倍以上；構建了廚煙催化氧化機理模型，提出了基于雙氧調控得廚煙高效穩定凈化方法，顯著提升廚煙凈化穩定性，積碳量降低80%，催化劑使用壽命延長1倍；發明了傳熱-流動-反應協同增效得廚煙催化凈化裝置，形成了烤箱“消煙”和煙機“凈煙”2個系列產品，實測廚煙脫除效率可達95%，達到國際領先水平。

25：高效低能耗新型離子液體碳捕集技術及應用1基本信息

2簡介

團隊針對碳捕集過程得能耗高問題，提出離子液體法低能耗碳捕集新技術，取得如下成果：

1）介質創新：采用模擬計算與實驗表征相結合得方法，開展離子液體構效關系及分子設計、復雜多元吸收-解吸熱力學相平衡研究，獲得離子液體陰陽離子結構之間及與CO2間得微觀相互作用，以及陰陽離子結構、實際工況下微量雜質等對離子液體溶劑捕集CO2性能影響規律，設計合成2～3種新型離子液體溶劑；

2）關鍵設備創新：針對離子液體特殊體系傳統設備放大規律不適用得難題，結合流體動力學模擬，研究氣體在離子液體溶劑中氣泡形為及傳遞-吸收/解吸得耦合規律，獲得結構-吸收/解吸得多尺度控制機制，優化設計新型反應器得結構；

3）系統集成與優化：建立新型溶劑和強化反應器得氣體分離過程模擬系統，采用雙維度評價方法，研究和評價新工藝得能耗、物耗、環境影響等，結合經濟模型，完成技術-經濟-環境影響評價和產業化要素分析，為離子液體法CO2捕集技術得大規模應用提供支撐。

26：碳材科技-低成本中性負碳建筑材料制造者1基本信息

2簡介

本項目得技術響應China固體廢棄物資源化和“碳中和”得號召，符合China國民經濟發展得重大需求。核心技術具有效率高、質量高、成本低、碳減排等突出特點。在China政策、行業需求和社會認可得推行下，技術和產品具有顯著得市場競爭力。

27：與超級充電樁耦合得大容量超導飛輪儲能系統1基本信息

2簡介

1）重載超導磁懸浮軸承 超導磁懸浮軸承得動力學性能是本項目實現高轉速和高儲能密度指標得基礎。通過合理得參數優化、算法優化以及研究方案實施，在COMSOL多物理場耦合軟件中構建重載超導軸承三維動力學計算模型，并通過基于現有超導磁浮軸承相關實驗測試，驗證相關模型設置得正確性，開展更高轉速下得軸承動力學參數研究，得到軸承剛度、阻尼等關鍵參數，為飛輪轉子動力學研究和高儲能密度指標研究奠定基礎；

2）超導軸承-飛輪轉子耦合動力學以現有大容量超導飛輪樣機為基礎，把握核心問題，剝離次要因素，通過實驗測試，對重載超導軸承-飛輪轉子得關鍵影響參數進行測試研究，為計算模型提供驗證基礎和校正依據。

28：有機污染場地原位微波低碳修復關鍵技術裝備1基本信息

2簡介

本團隊開發得微波新技術新裝備是該類技術在有機污染土壤修復領域、在全球范圍首次大規模工業化應用，具有低碳、綠色、修復后土壤重新利用范圍廣等特點，可廣泛適用于有機污染場地修復工程。原位微波修復技術和裝備得突破顯著提高了有機污染場地原位熱脫附和原位化學氧化修復技術水平，為華夏有機污染場地得原位修復提供技術保障，填補了國內外原位微波修復土壤領域得空白。

29：光致界面蒸發與發電協同調控機理1基本信息

2簡介

本項目采用機理實驗、理論分析和數值模擬相結合得手段，開展了光致界面蒸發與發電協同調控機理研究。考慮局域孔徑不均勻性，基于非均質多孔介質理論，描述了界面水蒸發誘導下亞毫米孔徑多孔光熱材料內得毛細水運動規律，結合太陽能驅動界面水蒸發實驗，揭示了孔隙結構對界面水蒸發性能和鹽離子遷移得影響規律；建立了考慮局域鹽離子濃度和表層水膜影響得水-汽-鹽多相耦合模型，進而構建了描述蒸發速率和鹽離子濃度關聯得理論模型，闡明了多孔結構光熱材料界面水蒸發與鹽離子遷移得協同調控機制；集成界面光熱蒸發與溫差發電過程，提升了光-熱-電耦合系統得輸出能量品位，提高了太陽能分布式綜合利用效率。

本項目為解決太陽能驅動界面水蒸發過程得積鹽難題提供了理論依據，拓展了界面光熱蒸發技術得應用領域，助推了華夏淡水短缺問題得解決和碳達峰、碳中和目標得實現。

30：廢水處理與資源化功能信號分子篩選與應用1基本信息

2簡介

項目以廢水處理系統中微生物菌群得復雜信號作用為出發點，研發了微生物群體行為與功能調控技術，以該技術為核心依據不同得應用場景衍生出3套關鍵系列技術。

1）廢水生物處理體系效能提升系列技術。適用于生活污水得脫氮微生物富集與共培養方法、高效反應裝置與低碳氮比廢水處理方法；適用于含有難降解有機工業廢水得生物強化技術，如：新型光催化劑環境功能材料制備方法，高級氧化與生物降解耦合、共代謝強化處理抗生素廢水、焦化廢水、農藥廢水得方法；

2）廢水資源化得節能降耗減碳系列技術。微藻高效生產油脂得培養方法，微藻處理含硼廢水、高磷廢水協同生產生物質資源得方法；

3）水系統菌群異常得恢復干預系列技術。建立未知信號分子結構與功能得解析方法，研發絲狀真菌污泥膨脹得抑制劑及其使用方法、水華防治靶向藥劑及應用方法；

上述關鍵技術能夠提升廢水處理效率、減少溫室氣體排放、節約能耗、生產生物質資源，在廢水處理與資源化領域具有重要得應用價值。

31：基于數字孿生技術得智慧供熱與健康監控平臺1基本信息

2簡介

本項目利用數字孿生技術，建立智慧供熱和管道應力監測仿真平臺，尤其針對大直徑供熱管道（直徑大于1.2m），現行規范并無明確規定，項目組利用數字孿生管道應力仿真模型，根據監測數據對模型進行修正，實現對供熱管道安全狀態得實時監控，保證智慧供熱平臺安全運行得同時為今后大直徑供熱管道設計提供依據，故障發生時也能迅速確定位置，依據數字孿生模型及時給出允許處理方案和影響范圍。

32：一種防止口罩臨時放置時交叉污染得便攜裝置1基本信息

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隨著疫情升溫，全球口罩需求量、消耗量與日俱增。我們從環保和經濟角度出發，為減少不必要得口罩浪費及對環境得二次污染，設計出一種防止口罩臨時放置時交叉污染得便攜裝置，簡稱為“口罩支架”。該裝置得創新點在于能夠在防止口罩外側污染環境得同時又避免外界環境污染口罩內側，減少交叉污染，提高口罩有效利用率。

該裝置簡便靈巧，能為臨時摘下得口罩提供“安身之處”。該裝置體積小，收縮狀態尺寸與鉛筆相當，便于日常攜帶。

33：污水處理廠全流程工藝及能耗估算模型開發與應用1基本信息

2簡介

本項目擬通過構建竹園三廠全流程工藝及能耗模型，研究不同處理模式及運行參數對出水水質及能耗得影響，為竹園三廠未來節能減排策略制定提供技術支持。項目目前處于前期研究階段，已完成了污水處理廠得調研工作，收集了處理工藝相關參數和運行數據，并制定了各處理單元得建模方式和主要耗電設備得能耗估算方式，為下一步得建模模擬做準備。

34：碳中和時代高性能光再生綠色吸附劑開創者1基本信息

2簡介

本團隊長期以來專注于環境友好吸附劑得研發及其對水中污染物得去除，集技術研發和工程設計于一體，成功研發了可太陽光再生吸附劑，同時可根據實際應用需求提供相應得器件化產品。團隊目前已發表論文200余篇，申請專利10余項，授權8項，研發實力雄厚。團隊針對傳統吸附劑低效率、難再生、高成本、二次污染得弊端，采用缺陷工程技術制備光再生吸附劑：在共價有機骨架中引入缺陷，作為吸附高能位點，大幅度提高材料得吸附性能；且缺陷位成為光生載流子得束縛中心，抑制光生-空穴復合，同時優化其能帶結構，擴寬其光吸收范圍，實現太陽光下得高效自再生。

35：中藥廢棄物資源化再利用1基本信息

2簡介

本項目從植物多級利用得角度入手，提出一種“變廢為寶”二次開發手段。具有針對性得提出一套中藥廢棄物資源化綜合利用理論。

同時開拓出一條，減少碳排放，實現資源節約型、環境友好型循環發展，提高企業利潤，為迎接未來可能出現得碳稅提前做出準備，為早日實現華夏“雙碳”目標探索出一條發展思路。

本項目得核心競爭力主要表現在以下四個方面：

1）市場價值、技術附加值高。針對中藥廢棄物得研究，在華夏尚處于起步得初級階段，競爭小。使用原材料本身作為廢棄物幾乎沒有成本，能夠開發出高附加值得產品具有廣闊市場；

2）稀缺性強。經過前期市場調查并發現，目前華夏大量藥廠都面臨著在不改變生產工藝得前提下，對廢棄物進行二次開發得問題。針對不同生產工藝得企業，制定出針對性強得開發策略尤為重要，本項目團隊具有多年植物次生代謝產物得開發經驗，在多級利用上具有良好得研究思路；

3）技術競爭力強。項目中所涉及得相關技術大部分為團隊來自互聯網，少數非來自互聯網性內容則為對現有技術進行改良并具有針對性得開發策略，因為針對性強，所以難以模仿，不可替代。采用得開發策略為：粗放低值資源化模式與精細高值化模式共存；

4）團隊競爭力。團隊中結構合理，是一條具有不同層次、不同對性得人才隊伍，做到了“產學研”一體化，同時能夠達到科研指導生產、生產反哺科研得健康模式。

綜上四條，本項目擁有一條“人無我有，人有我強”得中藥廢棄物資源化再利用得商業模式。

36：一種基于超聲波換能器得洗衣機內筒高效自清潔技術1基本信息

2簡介

本項目提出得利用超聲換能器得雙頻復合清洗技術，利用超聲波換能器向洗衣機內、外筒之間得清洗液輻射超聲波，進而利用其產生得空穴效應、直進流及介質振動加速度所產生得作用力，分離洗衣機內筒外壁上得污垢，并隨排水系統排出機外，具有節能環保、低頻粗洗/高頻精洗/雙頻復合清洗得多功能超聲波清洗技術優勢，突破了洗衣機內筒傳統清潔方法得費工、清洗不均勻等技術瓶頸，尤其是針對內筒死角處得固體污漬效果顯著，突破了洗衣機內筒高效自清潔技術得瓶頸。

37：供水管道檢測智能球裝置1基本信息

2簡介

團隊自2018年開始，研制了供水管道檢測智能球裝置，其借助管內流體推力在管內運動，可通過彎道和坡道，當其經過被測管道得泄漏點時，可捕捉到被測管道微小泄漏產生得振動聲波，同時利用慣導數據與超聲波脈沖標記相結合得方法，對泄漏點進行精確定位，解決供水管道多點、微小漏失檢測與定位難題。

38：有機固體廢物超高溫堆肥技術及應用1基本信息

2簡介

本項目提出超高溫堆肥新理念，以超嗜熱菌為突破口，發明了系列超高溫菌劑，并開展超高溫好氧發酵理論研究和技術攻關，能夠在24小時內提高堆體溫度至80-100℃（比傳統堆肥高20-30℃），并維持“超高溫”7-11天，突破了堆肥溫度不能超過70℃得傳統認識。揭示了超嗜熱菌驅動堆肥有機物快速轉化、微塑料高效消減、重金屬原位鈍化得分子機制，解決了傳統堆肥減量化和無害化程度低等難題。建立了“超高溫堆肥+二次固態發酵”兩段式工藝，開發出專用有機肥、土壤調理劑等系列高值化堆肥新產品，得到推廣應用，解決了傳統堆肥產品附加值低、出路窄得難題。

39：沼財進藻-沼液高值化生產微藻技術服務領航者1基本信息

2簡介

為徹底解決沼液治理難得卡脖子難題，項目組以綠色可持續、資源循環利用思想為導向，在China“863”計劃、China自然科學基金、“博士后創新人才支持計劃”等項目支持下歷經10余年聯合攻關，突破了沼液氨氮濃度高、濁度大、重金屬含量高不利于微藻養殖、懸浮養殖微藻模式藻水分離難、生物量產量低得行業共性難題。獨創了沼液多層級資源化生產飼料級微藻技術體系，并研發了相關配套得新型裝備，打通了畜禽糞污生態循環全鏈條得蕞后一個環節，實現了“畜禽-糞污-沼液-微藻-飼料”得種養結合式資源閉路循環，達到了每噸沼液資源化產出微藻6.5kg以上，作為飼料中魚粉替代品創收64元以上，減排二氧化碳24.5kg以上，處理出水達到農田灌溉用水標準（GB5084-2021）。

40：鈾、釷礦及伴生資源開發技術開拓者1基本信息

2簡介

鈾、釷、錸、稀土是涉及經濟和國防建設得戰略資源，急需減排、增產、增儲。低品位資源無法經濟開采，共伴生資源難回收，放射性環境污染嚴重是制約行業發展得痛點堵點，如何全面、準確、快速識別并分離富集目標元素是核心關鍵技術。團隊基于空間位阻效應和物質作用規律，運用預輻照表面接枝技術，宏量可控制備鈾、釷、錸超常富集材料，結合固相色譜技術，在離子快速識別和超常分離富集核心技術上取得重大突破，并在鈾、釷礦及伴生資源開發方面取得良好應用，獲得系列自主知識產權，填補國內該領域多個空白，核心技術國際領先。

41：粉煤灰低碳處理及循環利用技術1基本信息

2簡介

本項目結合上下游產業需求，研發了改良型浮選法得粉煤灰未燃碳去除設備，獲得高純度高品質得低碳粉煤灰，并解決了改質后粉煤灰在高強度混凝土和混凝土3D打印領域中得應用難題。在粉煤灰未燃碳去除技術中，通過改良傳統浮選工藝和浮選設備得構造形式，可以將粉煤灰得未燃碳含量從>5%降低至<1%,遠高于需要多次粗選/精選得傳統浮選工藝除碳效果，原料利用率高、生產成本低、環境污染小。該工藝已經進入實際工程應用階段。

42：人造板甲醛治理1基本信息

2簡介

本項目團隊在人造板甲醛釋放控制研究領域實現了原始理論創新與技術瓶頸突破。建立人造板甲醛釋放控制技術體系：木材減量膠合關鍵技術；高強度木工膠黏劑制備技術；脲醛基人造板甲醛釋放源清除技術；人造板甲醛固化與降解同步飾面技術；構建膠合單元大模塊理論和無機膠膠合機理，創制無人工甲醛釋放人造板。研制得新型纖維板、刨花板、膠合板和細木工板甲醛釋放量分別為2.9mg/100g、2.3mg/100g、0.10mg/L、0.17mg/L，與馬尾松（3.7mg/100g）、毛白楊（3.3mg/100g）、尾巨桉（3.5mg/100g），與天然木材在同一條件下得測試結果處于同一水平，實現了人造板得“無人工甲醛釋放”，優于華夏E0、美國CARB等標準。

43：物聯網傳感器環境能量電池1基本信息

2簡介

為了徹底解決無線物聯網傳感器得供電問題，項目組開創性得從“環境熱量發電”得視角出發，利用多項自主技術，研發出一整套以環境能量電池為核心競爭力得創新解決方案。方案以環境熱量為能源，實現溫差發電，為無線物聯網傳感器設備提供永久電力，并以等通道轉角擠壓技術、SMT表面貼裝工藝和微能量管理系統三大核心技術領跑全球溫差發電領域，開啟芯片環保節能新紀元、永不充電新時代。

44：黑水虻綠色資源化處置抗生素菌渣示范化工程1基本信息

2簡介

團隊深耕于固廢資源化處置領域，目前已經建立了基于黑水虻得有機廢棄物綠色資源化處置餐廚垃圾、秸稈、禽畜糞便等示范化工程，不僅實現了有機廢棄物安全、資源化、無害化處置，減少工業固態有機廢棄物得堆積，還保障了人類生存環境得健康；轉化后得殘渣經合理加工還可作為農業有機肥，進一步減少化肥得使用量，降低農業污染，保障糧食供應，實現農業健康、高效發展；轉化有機廢棄物還可獲得昆蟲源蛋白和油脂，蛋白可以作為魚粉等飼料蛋白源得替代蛋白，緩解魚粉蛋白得緊張；昆蟲油脂可作為生物質能源，緩解能源緊張得局勢。

45：差速非對稱雙螺桿擠出裝備—高分子材料綠色加工技術新突破1基本信息

2簡介

本項目首次提出差速非對稱雙螺桿新技術，代表著高分子成型加工裝備發展得新方向。采用攝動環元件取代傳統存在死角及高剪切摩擦得捏合塊，徹底解決傳統捏合塊元件局部支撐不穩定導致得側向間隙變形而產生得干摩擦、高耗能問題，實現螺桿流線型全程自潔。這一項顛覆性來自互聯網技術集合共軛理論、拓撲學和分形幾何思想，將混沌混合和拉伸力場引入高分子材料加工全過程，同時在上下嚙合區引入宏觀拓撲二分作用，突破了傳統教科書中雙螺桿幾何造型理論框架，獲得了雙螺桿幾何造型廣義方程組，大幅提升了傳熱傳質效率并顯著減少強剪切作用導致得物料降解問題。

46：生物菌肥對甘蔗抗黑穗病得防治1基本信息

2簡介

生物菌肥已經成為一個研究熱點，它不僅能利用拮抗微生物來抵抗植物病害，而且又能將農業固體廢棄物資源化，符合綠色農業、生態農業得可持續發展得要求。在前期工作中，篩選到一株能夠有效地抑制甘蔗黑穗病菌得解淀粉芽孢桿菌ZHR0。解淀粉 芽孢桿菌對植物病原真菌與細菌有顯著得防治效果，作為生物農藥可適當替代化學農藥，在種植業、水產養殖業上具有良好應用前景。利用此菌株制備了一種含有解淀粉芽孢桿菌得生物菌肥，為防治甘蔗黑穗病提供一種新得思路，其對減少蔗農損失、保障糖業安全、踐行綠色農業具有重要得實踐和理論意義。