8月1日-3日，“建行杯”第十六屆全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽決賽在東南大學(xué)落下帷幕。本次大賽由教育部高等教育司、教育部高等學(xué)校能源動(dòng)力類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)指導(dǎo)，全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽委員會(huì)主辦，東南大學(xué)承辦。大賽貫徹“節(jié)能減排，綠色能源”的主題，緊密圍繞國(guó)家“雙碳政策”、著重培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力與協(xié)作精神，為我國(guó)“碳達(dá)峰、碳中和”事業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀接班人。自2023年3月啟動(dòng)以來(lái)，吸引來(lái)自全國(guó)31個(gè)省市自治區(qū)共638所高校的5萬(wàn)余名師生參賽，提交有效作品6852件，參賽高校、作品申報(bào)數(shù)量、參賽人數(shù)均創(chuàng)歷史新高。此外，本次大賽首次設(shè)置港澳臺(tái)及國(guó)際賽道，依托東南大學(xué)發(fā)起的碳中和世界大學(xué)聯(lián)盟，共吸引港澳臺(tái)地區(qū)及海外136所高校391支海外高校隊(duì)伍報(bào)名，在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)生廣泛影響。經(jīng)過(guò)學(xué)校選推、競(jìng)賽組委會(huì)初審、專家會(huì)評(píng)，共有259支主賽道隊(duì)伍、40件港澳臺(tái)及國(guó)際賽道隊(duì)伍和21支海洋與島礁能源動(dòng)力挑戰(zhàn)賽隊(duì)伍入圍決賽。最終評(píng)出特等獎(jiǎng)11項(xiàng)（0.16%），一等獎(jiǎng)157項(xiàng)（2.29%），二等獎(jiǎng)248項(xiàng)（3.62%）。
昆明理工大學(xué)參賽的11項(xiàng)作品脫穎而出，共獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)3項(xiàng)和三等獎(jiǎng)5項(xiàng)，學(xué)校獲優(yōu)秀組織獎(jiǎng)。
(資料圖片)
全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽由教育部高教司主辦，每年舉辦一屆，至今已舉行了十五屆，目前已發(fā)展成為全國(guó)高校能源動(dòng)力領(lǐng)域影響力最大的學(xué)生賽事之一，也是全國(guó)高校有重要影響的年度學(xué)生課外實(shí)踐活動(dòng)之一。昆明理工大學(xué)承辦了2014年第七屆大賽，并繼北京（2019）、江蘇（2021）、河北（2022）之后，于2022年5月發(fā)起了首屆云南省大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽，并在昆明理工大學(xué)設(shè)立云南省大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽秘書(shū)處。繼東南大學(xué)圓滿承辦第十六屆大賽之后，第十七屆大賽將于2024年由中國(guó)石油大學(xué)（華東）承辦。
一等獎(jiǎng)：循蓄漸凈-相變蓄熱燃燒技術(shù)的開(kāi)拓者
指導(dǎo)老師：李孔齋
參賽隊(duì)員：江磊、黃利南、左慧琮、李躍倫、何倫
項(xiàng)目介紹：針對(duì)傳統(tǒng)煤礦瓦斯乏風(fēng)催化燃燒技術(shù)熱效率低、催化劑成本高且壽命短、裝置占地面積大等關(guān)鍵難題，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)了耦合蓄熱與催化雙功能的核殼結(jié)構(gòu)蓄熱型催化劑。具體過(guò)程為：①通過(guò)“誘導(dǎo)氧化法”制備了核殼結(jié)構(gòu)Al@Al2O3微膠囊相變材料（PCMs），氧化鋁殼是由表面鎳納米顆粒催化鋁球表面層氧化而形成的；②通過(guò)“快速共沉淀”將催化劑化學(xué)沉積到相變蓄熱材料表面，得到最終的蓄熱型催化劑。本作品設(shè)計(jì)的蓄熱型催化劑蓄熱密度為253~315 J/g，導(dǎo)熱率為2.1~4.2 W/(m·K)，熱循環(huán)50次后其潛熱值僅下降0.4%。蛋黃和蛋殼之間的空隙可以作為鋁芯在熔化/凝固過(guò)程中體積變化的緩沖空間，具有優(yōu)異的儲(chǔ)/釋熱穩(wěn)定性。氧化放出的熱量反應(yīng)能被PCMs核芯快速吸收，防止熱失控。反應(yīng)熱原位存儲(chǔ)于催化劑內(nèi)部可減少熱量損失，增強(qiáng)換熱效果，提高能源利用效率。蓄熱功能催化劑為高放熱化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的熱管理提供了一種集約化且實(shí)用的方法。操作成本低、空間小，較同類技術(shù)下降10%、30%，相變蓄熱型催化劑應(yīng)用在甲烷濃度為0.1~1%的煤礦瓦斯中，一旦系統(tǒng)點(diǎn)火運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)自熱并對(duì)外供能。
一等獎(jiǎng)：“渣渣輝”—一種磷水渣高值化綜合利用工藝
指導(dǎo)老師：李法社、譚方關(guān)、方立東
參賽學(xué)生：劉靖、李鑫玥、黃宇程、王雪梅、韓奧科、李佳豪、林蕊
項(xiàng)目介紹：隨著我國(guó)磷化工產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，固體廢棄物的排放量和堆積量逐年增長(zhǎng)，已嚴(yán)重限制了我國(guó)磷化工企業(yè)的發(fā)展。黃磷渣是電熱法生產(chǎn)黃磷產(chǎn)生的工業(yè)固廢。目前，黃磷渣在水泥混凝土行業(yè)尚未得到良好的應(yīng)用，絕大部分仍處于堆積狀態(tài)。因此，本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了一種高值化綜合利用黃磷渣的工藝，以黃磷渣為原料，通過(guò)硝酸酸浸工藝實(shí)現(xiàn)黃磷渣中硅鈣分離制得高純度、高白度白炭黑產(chǎn)品，同時(shí)對(duì)制備白炭黑過(guò)程中產(chǎn)生的廢液回收利用；在廢液中加入過(guò)量氨水離心分離后得到的液體就是氮肥，將沉淀物烘干、高溫煅燒、冷卻、研磨制得納米級(jí)復(fù)合金屬氧化物。通過(guò)該工藝，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢棄黃磷渣的高值化利用，獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程中零廢物、零廢液、零廢氣的清潔環(huán)保生產(chǎn)，達(dá)到減污降碳、綠色發(fā)展的目的，可推動(dòng)黃磷行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
一等獎(jiǎng)：“鄉(xiāng)村振興，綠色先行”——太陽(yáng)能與沼氣耦合氨水吸收式制冷系統(tǒng)
指導(dǎo)老師：段耀宗、李志山、侯法利
參賽學(xué)生：陳嘉欣、錢偉、彭金鎖、邵奇、韓奧科、步鑫曄、孫穎
項(xiàng)目介紹：在果蔬生產(chǎn)季節(jié)農(nóng)村地區(qū)由于果蔬儲(chǔ)存不當(dāng)，造成了嚴(yán)重的果蔬浪費(fèi)現(xiàn)象，其原因主要分為以下兩方面。一方面，鄉(xiāng)村現(xiàn)代化進(jìn)程緩慢，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍然存在短板。現(xiàn)代化的制冷設(shè)施較少，大多果蔬還是采用傳統(tǒng)方式進(jìn)行儲(chǔ)存，傳統(tǒng)儲(chǔ)存方式對(duì)于儲(chǔ)存果蔬的種類有較大的限制。另一方面，現(xiàn)代化儲(chǔ)存設(shè)備以消耗電能為主。鄉(xiāng)村地區(qū)供電不穩(wěn)定性和波動(dòng)性極高。用耗電保鮮庫(kù)儲(chǔ)存果蔬可靠性較低。針對(duì)這些問(wèn)題，基于對(duì)吸收式制冷的研究，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)應(yīng)用鄉(xiāng)村清潔能源為吸收式制冷系統(tǒng)提供能量的保鮮庫(kù)，助力鄉(xiāng)村振興，契合零碳村鎮(zhèn)發(fā)展戰(zhàn)略。本系統(tǒng)我們選擇利用農(nóng)村地區(qū)得天獨(dú)厚的生物質(zhì)資源和已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的太陽(yáng)能。本系統(tǒng)分為兩種工況進(jìn)行運(yùn)行。在白天太陽(yáng)輻照度較高時(shí)由太陽(yáng)能單獨(dú)提供能量，當(dāng)太陽(yáng)輻照度較低時(shí)，應(yīng)用沼氣進(jìn)行耦合互補(bǔ)，為吸收式制冷機(jī)提供能量。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了果蔬存儲(chǔ)量為300t的保鮮庫(kù)，保鮮庫(kù)最低溫度為2℃。根據(jù)制冷需求，我們配備了制冷功率為145.2kw的單級(jí)氨水吸收式制冷機(jī)。為保障果蔬安全，選用鹽水作為載冷劑。熱源為160℃的高溫水，此時(shí)吸收式制冷機(jī)的cop為0.62。進(jìn)而確定了集熱效率為55%的熱管集熱器。以昆明市近15年的太陽(yáng)輻照度平均值202W/m2作為太陽(yáng)能單獨(dú)供能的最低值。根據(jù)太陽(yáng)能與沼氣的耦合狀況，進(jìn)而設(shè)計(jì)相應(yīng)的沼氣部分的相關(guān)參數(shù)。通過(guò)沼氣儲(chǔ)氣柜儲(chǔ)存沼氣，保障系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。通過(guò)與傳統(tǒng)的壓縮式制冷機(jī)進(jìn)行對(duì)比，在相同的制冷效果下，本系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的保鮮庫(kù)，每年節(jié)電34.72萬(wàn)千瓦時(shí)，單庫(kù)全年收益1224萬(wàn)元。在節(jié)能減排效益方面效果顯著，并為農(nóng)民帶來(lái)豐厚收益。
關(guān)鍵詞：
