本网讯(通讯员 王祥礼)8月4日-7日,第十七届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛决赛在中国石油大学(华东)举行。经过激烈角逐,我校斩获一等奖5项,二等奖2项,三等奖4项,并荣获优秀组织奖,创学校该项赛事历史最好成绩,一等奖数量、获奖总数均排名全国高校前列
学校高度重视大学生科技创新工作,自本届大赛启动以来,学校积极组建团队申报相关项目。校党委副书记李志旭就赛事组织与保障工作提出明确要求,并全流程参与校赛、国赛备赛辅导各环节。相关职能部门、各学院、各项目团队指导老师及学生通力协作,确保大赛顺利进行。校团委精心组织大赛校赛,选拔优质项目进行多轮答辩与模拟演练,并邀请多位校内外具有影响力的专家为入围国赛项目进行一对一指导和培训,不断打磨完善参赛作品,为高质量参赛奠定坚实基础。
决赛分项目路演和现场答辩两部分进行,校党委副书记李志旭到现场指导各项目布展,听取各项目模拟路演答辩,并为参赛队员加油助力。我校参赛项目主题鲜明、特色突出、准备充分,节能减排效应明显,创新性强,学生现场答辩举止大方、思路清晰,充分展现出工大学子良好精神风貌。
经过激烈角逐,我校选送的《净“汞”清源——用于处理含Hg(Ⅱ)废水的改性壳聚糖吸附剂材料》《海水化源泉——一种高效的太阳能多级海水淡化装置》《基于大气集水技术的太阳能驱动氢水联产装置》《“以碳制塑”—CO2基生物可降解聚碳酸酯工艺》《基于等离激元异质材料的太阳能驱动的光热水蒸发及其器件》5个项目获一等奖,《固“硫”迎“锂”——原位正极保护层用于快充锂硫电池》《无“尘”可逃,绿创未来-一种空天一体室温高效除尘装备》2个项目获二等奖,《水到氢成—基于空气取水技术的光伏电解水绿氢制备系统》《基于吸湿—蒸发水凝胶的复合型光伏冷却与余热回收发电装置》《光纤卫士——大气压双波导耦合微波等离子体炬装置的设计开发与应用》《“绿行降碳,智行增效”——城市低碳出行潜力的分级评估》4个项目获三等奖。
全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛是由教育部高等教育司、教育部高等学校能源动力类专业教学指导委员会指导,全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛委员会主办的学科竞赛。该竞赛紧密围绕国家能源与环境政策,紧密结合国家重大需求,是一项具有导向性、示范性和群众性的全国大学生竞赛。本届大赛以“绿色赋能,‘源’梦未来”为主题,自2024年3月份启动以来,共收到629所高校的7044件参赛作品,海外21个国家和地区的142件作品以及667件产业赛道作品,吸引53000余名优秀学子报名参加。
全国一等奖项目
项目名称:净“汞”清源—用于处理含Hg(Ⅱ)废水的改性壳聚糖吸附剂材料
团队成员:付玮、戴淑娴、李心悦、李菲、王含琪、赵吉祥、高悦
所在学院:化学与环境工程学院
项目介绍:本作品以自然界中来源广泛且价格低廉的可再生资源—壳聚糖(CS)为原料开发了一种改性壳聚糖吸附剂材料AMT-DMTD-CS。该材料是在盐酸的催化作用下,将2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑(AMT)和1,3,4-噻二唑-2,5-二硫醇(DMTD)通过甲醛分子桥联接枝到壳聚糖链上,这种共价修饰的策略既可以在壳聚糖上引入多种富含N和S原子的功能基团,又增加了壳聚糖的比表面积和对Hg(1I)的亲和性,从而可实现对Hg(Ⅱ)的高效去除。同时经改性后,材料在水相中的分散性得到提高,便于作为吸附剂使用。AMT-DMTD-CS在显著提升Hg(Ⅱ)去除效率的同时降低了能耗和成本,体现了其科学性和先进性。
项目名称:海水化源泉—一种高效的太阳能多级海水淡化装置
团队成员:范琨、黄宏伟、汪翰、周祖伟、张岚越
所在学院:机电工程学院
项目介绍:本项目通过实验分析并结合3D打印技术,设计一套高效、环保的太阳能多级海水淡化装置。利用太阳能实现海水的高效率淡化,能够有效缓解我国水资源短缺和加快我国能源结构转型。本装置的设计分为光热转换模块和潜热利用结合蒸发冷却模块。光热转换模块通过吸光涂层将照射到装置表面的阳光吸收转换成热量输入系统;潜热利用结合蒸发冷却模块利用铜板的优良导热性能,通过将下一级的蒸发表面耦合到铜板背面,多次回收利用水蒸气在冷凝面冷凝释放出的潜热从而提高装置热效率。
项目名称:基于大气集水技术的太阳能驱动氢水联产装置
团队成员:黄亚宁、韦庆蛟、夏冰月、禹思杰、周祖伟
所在学院:机电工程学院
项目介绍:针对氢能短缺以及现有制氢技术依赖水源供应链的现状,本团队设计了一种能够从空气中吸附水蒸气作为光催化制氢的水源,并在太阳光解吸附作用下进行界面光催化水蒸气制氢的装置。装置耦合光催化水蒸气制氢和光热蒸发制淡水两部分功能。白天, 装置中的吸湿性水凝胶可以从大气中捕获水分子,光催化层在太阳光照下通过光热效应升温促使水凝胶解吸附释放水蒸气,为光催化水蒸气制氢提供反应物,同时,过剩的水蒸气通过冷凝收集实现淡水制备。因此,本装置实现了无需额外水源供应下的太阳能驱动氢水联产。
项目名称:“以碳制塑”—CO2基生物可降解聚碳酸酯工艺
团队成员:王茜茜、邱明月、陈恒君、武昊楠、孙德贇、张怀东、刘想
所在学院:化工与制药学院
项目介绍:CO2基可降解聚碳酸酯项目,响应“双碳”战略,针对全球塑料污染危机,项目团队提出创新解决方案:以CO2为原料,开发高效非金属催化剂,优化工艺条件,实现高性能、低成本材料制备。创新点包括:(1)“变废为宝”,每吨产品减排0.4吨CO2;(2)催化剂在温和条件下高效催化CO2与环氧丙烷聚合,收率和选择性超98%;(3)工艺简化,能耗节省50%以上。项目在催化剂设计、制备工艺、节能减排等方面取得突破,为塑料行业绿色转型提供新思路。
项目名称:基于等离激元异质材料的太阳能驱动的光热水蒸发及其器件
团队成员:康淏森、瞿书舟、陈妍丽、梁曦、熊雨彤、周泽润、夏文希
所在学院:光电信息与能源工程学院、数理学院
项目介绍:项目围绕光热材料MXene分别与Au@Cu2-xS、Bi2S3、CuSe相结合制备,解决了MXene光吸收不足的问题,制备出的一系列蒸发水凝胶光热转化效率高,水蒸发速率达3.669kgm-2h-1,具备光催化活性,可以实现高效光热水蒸发和光催化协同水质净化,将海水和工业废水中的离子浓度降低3-4个数量级,在生产饮用水领域贡献突出。同时项目基于多等离激元异质纳米材料水凝胶设计开发了一款能满足长时间工作、光照稳定、自动补水、水电联产等功能的自动化产水装置。
全国二等奖项目
项目名称:固“硫”迎“锂”—原位正极保护层用于快充锂硫电池
团队成员:黄睿、张彩芸、王晨阳、郑泓睿、邓惠玲、陆静宜、刘飞阳
所在学院:材料科学与工程学院
项目介绍:团队抓住现有动力电池产品存在续航能力差、充电速度慢的行业痛点,自主研发出一种新型快充锂硫电池,旨在缓解电动汽车的“续航焦虑”及提高电动汽车充电速度。由于锂硫电池循环过程中产生的多硫化锂易溶解在电解液中,形成穿梭效应,降低电池的循环稳定性和倍率性能。基于此,团队设计了一种快充锂硫电池,由正极添加剂HMD在原位形成的正极保护层可有效改善锂硫电池的快充性能,在实现高能量密度、缓解电动汽车的“续航焦虑”的同时,提升电池的快充性能。
项目名称:无“尘”可逃,绿创未来—一种空天一体室温高效生态除尘设备
团队成员:彭子龙、王金铭、王迪、叶知雨、林泊帆
所在学院:土木工程与建筑学院
项目介绍:针对目前采矿及建筑行业的裸土风蚀扬尘问题,团队研究设计出了生物聚合固土改良技术,本技术通过设计合适的胶结液、菌液和环境PH值等参数,采用喷洒法大面积覆盖裸土,使矿化反应在土体孔隙中发生,胶结土颗粒形成一层硬壳并起到增大土颗粒粒径的作用,可有效抑制裸土风蚀扬尘的发生。在MICP反应过程中,消耗的二氧化碳可形成碳酸钙,且实验菌取自原著土壤菌种,具有生态循环利用的优势,对矿业领域的碳达峰、碳中和具有重要意义。
全国三等奖项目
项目名称:水到氢成—基于空气取水技术的光伏电解水绿氢制备系统
团队成员:龚怡涵、艾瑞、章宇涛、熊梓林、刘文静
所在学院:机电工程学院
项目介绍:可再生能源快速增长伴随严重的弃电问题。将弃电转化为储能资源,光伏制氢是关键方案,但传统方法依赖水源供应,在干旱地区实施困难。对此本项目构建了一套光水氢一体化装置,利用水凝胶在光照下解吸附产生淡水的同时实现了光伏板的降温增效,并利用光伏板的发电量电解水制氢且取水能力足够消纳弃电。这种光伏制氢新模式,集成光伏热管理和空气取水技术,将弃电转化为氢能,破解水资源瓶颈,为解决弃电问题、绿氢生产提供了可行的解决方案。
项目名称:基于吸湿—蒸发水凝胶的复合型光伏冷却与余热回收发电装置
团队成员:刘文静、周祖伟、章宇涛、龚怡涵、禹思杰、艾瑞、汪翰
所在学院:机电工程学院
项目介绍:太阳能光伏发电,作为零碳排放、高性价比的可再生能源,对缓解碳排放压力和经济效益提升至关重要。然而,光热效应导致的工作温度过高,影响了光伏电池效率和使用寿命。本团队因此研发了PVC-TEG装置,它结合光伏电池、TEG组件和吸湿水凝胶,通过吸湿-解吸循环和余热再利用,实现光伏电池的高效冷却与热电联供。该装置结构堆叠简易,白天能利用温差发电,夜间则能自发吸水再生。其热管理和余热回收能力突出,无污染、全被动,有望大幅节约电能和维护成本,前景广阔。
项目名称:光纤卫士—大气压双波导耦合微波等离子体炬装置的设计开发与应用
团队成员:张小静、龚学海、张文、段永莹、余嫣然
所在学院:材料科学与工程学院
项目介绍:本作品基于微波电磁场和气体流态场理论模拟指导,设计了一种增强等离子体炬能量的大气压双波导耦合微波等离子体炬装置,通过使用双波导耦合谐振腔,利用直波导维持等离子体炬稳定性,压缩波导增强电场强度,将多路微波耦合至同一等离子体炬,显著提高等离子体炬的馈入功率、能量、气体工作范围和稳定性。
项目名称:“绿行降碳,智行增效”—城市低碳出行潜力的分级评估
团队成员:丁科元、卢锜禹、丁祖怡、刘学良、冯嬿臻、孙晶媛、翁怀洋
所在学院:土木工程与建筑学院
项目介绍:团队提出了一种评估城市低碳出行潜力的方法,通过分析居民出行意愿和实际出行模式,将可能转变为非机动或公共交通出行的人群比例定义为一级和二级低碳出行潜力。研究考虑了出行距离和公共交通接驳等因素,通过比较居民实际出行数据与最大可接受值,识别可能转变的人群并计算潜力值。以上海和武汉为例,基于居民出行调查样本,进行了潜力评估和分区可视化,分析了城市间低碳出行潜力的差异。
(审稿 邓欢)