近日，第二屆中國研究生“雙碳”創(chuàng)新與創(chuàng)意大賽在東北林業(yè)大學(xué)落幕。我校斬獲一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各一項(xiàng)，其中，由激光光譜研究所馬維光和趙剛指導(dǎo)的“激光碳測(cè)”團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目《激光碳測(cè)——高精度關(guān)鍵溫室氣體激光監(jiān)測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》獲得一等獎(jiǎng)，“碳源追蹤”團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目《碳源追蹤——高精度碳14光譜測(cè)量儀》獲得三等獎(jiǎng)；由資源與環(huán)境工程研究所狄子琛、吳海濱指導(dǎo)的“低碳小先鋒”團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目《內(nèi)生潛力發(fā)掘——基于渣循環(huán)的鋼鐵行業(yè)脫碳》獲得二等獎(jiǎng)。
據(jù)悉，中國研究生“雙碳”創(chuàng)新與創(chuàng)意大賽是由教育部學(xué)位管理與研究生教育司指導(dǎo)，中國學(xué)位與研究生教育學(xué)會(huì)和中國科協(xié)青少年科技中心主辦的面向研究生的創(chuàng)新與創(chuàng)意大賽。大賽以“創(chuàng)意啟迪智慧、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展”為理念，以“智慧雙碳，創(chuàng)享未來”為主題，旨在激發(fā)研究生創(chuàng)新意識(shí)，提高研究生創(chuàng)新和實(shí)踐能力，增強(qiáng)研究生對(duì)“雙碳”戰(zhàn)略理念的認(rèn)識(shí)，提升研究生服務(wù)國家重大戰(zhàn)略的自覺性，調(diào)動(dòng)研究生參與雙碳建設(shè)的積極性，提高碳達(dá)峰碳中和相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，加大高校與社會(huì)之間產(chǎn)學(xué)研的深度融合，促進(jìn)科研項(xiàng)目及團(tuán)隊(duì)成果的轉(zhuǎn)化為目的。
獲獎(jiǎng)項(xiàng)目介紹
《激光碳測(cè)——高精度關(guān)鍵溫室氣體激光監(jiān)測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》項(xiàng)目：
瞄準(zhǔn)雙碳目標(biāo)，服務(wù)國家戰(zhàn)略。工業(yè)革命以來，人類排放的二氧化碳等溫室氣體導(dǎo)致全球氣候變暖，并帶來極端天氣頻發(fā)、自然災(zāi)害損失增加等一系列不利影響。2020年我國提出了碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)（以下簡稱“雙碳”目標(biāo)）。實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)是生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容，將推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型，是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革。在這樣的背景下，發(fā)展溫室氣體計(jì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重大戰(zhàn)略需求，是推動(dòng)能源資源節(jié)約、做好碳達(dá)峰碳中和工作的重要“標(biāo)尺”。
立足專業(yè)領(lǐng)域，勇于突破創(chuàng)新。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)長期致力于激光光譜技術(shù)，并取得了一系列成果。該技術(shù)在氣體計(jì)量監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有探測(cè)靈敏度高、響應(yīng)速度快、原位檢測(cè)優(yōu)勢(shì)和選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為新一代痕量氣體檢測(cè)技術(shù)的首選。國內(nèi)在碳計(jì)量監(jiān)測(cè)領(lǐng)域主要依賴進(jìn)口產(chǎn)品，自主技術(shù)匱乏。該團(tuán)隊(duì)在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上勇于突破創(chuàng)新，立足長遠(yuǎn)，依托國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)過長期的研究和探索，在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)革新，發(fā)表多篇論文和專利，并發(fā)展出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全國產(chǎn)高精度關(guān)鍵溫室氣體計(jì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備，完成了科技成果轉(zhuǎn)化，可用于碳監(jiān)測(cè)試點(diǎn)、氣體計(jì)量等諸多領(lǐng)域，為建設(shè)美麗中國貢獻(xiàn)青春力量。
《內(nèi)生潛力發(fā)掘——基于渣循環(huán)的鋼鐵行業(yè)脫碳》項(xiàng)目：
雙碳戰(zhàn)略，責(zé)任擔(dān)當(dāng)。隨著工業(yè)化進(jìn)程推進(jìn)，全球氣候變暖已經(jīng)成為世界人民共同面臨的最嚴(yán)峻的環(huán)境問題之一。2023年，習(xí)近平總書記在全國生態(tài)環(huán)境保護(hù)大會(huì)上強(qiáng)調(diào)，要加快推動(dòng)發(fā)展方式綠色低碳轉(zhuǎn)型，堅(jiān)持把綠色低碳發(fā)展作為解決生態(tài)環(huán)境問題的治本之策，加快形成綠色生產(chǎn)方式和生活方式，厚植高質(zhì)量發(fā)展的綠色底色。我國作為發(fā)展中國家，工業(yè)領(lǐng)域迅速發(fā)展，能源消耗巨大，工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高效及綠色發(fā)展已成為亟需攻破的社會(huì)課題?；诖?，鋼鐵行業(yè)綠色低碳發(fā)展是實(shí)現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域減污降碳增效的重要抓手，是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型重要環(huán)節(jié)，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”的國家戰(zhàn)略需求。
以渣用碳，創(chuàng)造可持續(xù)未來。循環(huán)經(jīng)濟(jì)方案的減碳潛力在現(xiàn)有低碳路徑情景中被嚴(yán)重低估，增加了低碳轉(zhuǎn)型的成本預(yù)期。針對(duì)該問題，團(tuán)隊(duì)以化工模型為核心，建立混合動(dòng)態(tài)評(píng)估模型，實(shí)現(xiàn)跨尺度信息流融合和“環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-管理”綜合效益評(píng)估；課題組開發(fā)了鋼渣礦化固定CO2關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了快速礦化反應(yīng)。團(tuán)隊(duì)將該技術(shù)與吸附強(qiáng)化重整制氫技術(shù)耦合，開發(fā)渣強(qiáng)化制氫固碳技術(shù)，實(shí)現(xiàn)冶煉渣“熱-鈣-碳”協(xié)同，突破當(dāng)前方案的減碳潛力30%上限，支撐鋼鐵行業(yè)減碳-低碳-零碳分階段過渡。相關(guān)成果發(fā)表論文9篇，封面、高被引1篇，授權(quán)專利3項(xiàng)，與企業(yè)聯(lián)合開發(fā)，技術(shù)示范取得良好效益。
《碳源追蹤——高精度碳14光譜測(cè)量儀》項(xiàng)目：
通過對(duì)一定區(qū)域大氣CO2中14C含量的測(cè)定，可以推斷一個(gè)區(qū)域化石燃料的對(duì)溫室氣體排放的貢獻(xiàn)率，尋找碳排放及進(jìn)行精準(zhǔn)溯源，而目前國際上主要依賴加速器質(zhì)譜儀方法，無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模14C監(jiān)測(cè)。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)依托多年在激光光譜測(cè)量研究的工作基礎(chǔ)，發(fā)展了基于中紅外腔增強(qiáng)光譜技術(shù)的14CO2高靈敏監(jiān)測(cè)技術(shù)和方案。突破了超窄線寬中紅外激光產(chǎn)生技術(shù)、高精度腔增強(qiáng)光譜測(cè)量技術(shù)等技術(shù)難題，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)14CO2豐度的實(shí)時(shí)測(cè)量。我們的突破性研究成果已經(jīng)發(fā)表在多篇國際著名學(xué)術(shù)期刊上，并獲得了相關(guān)專利的授權(quán)。
該研究的結(jié)果將為國家“碳達(dá)峰、碳中和”過程提供碳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，協(xié)助國家提出更為有效的減碳方法。因此，高精度14C測(cè)量儀的開發(fā)將為科學(xué)研究和環(huán)境保護(hù)提供有力支持，助力人類邁向更可持續(xù)的未來。
來源：山西大學(xué)
