【技术研发背景:生物质气化行业痛点突出】
在国家碳达峰、碳中和重大决策部署引领下,可再生能源替代行动深入推进,生物质作为清洁可再生能源,其气化利用成为农林废弃物资源化、助力能源绿色转型的重要路径,更是落实“双碳”目标的关键抓手之一。当前生物质气化是农林废弃物资源化利用的重要方式,能实现“变废为宝”、产出清洁能源,但传统技术存在合成气产量不稳定、气化剂成本高、系统运行难把控等问题,规模化应用受核心技术瓶颈制约,难以适配农村实际应用场景。

图为团队成员与院旗合影
【核心技术突破:三大领域实现创新升级】
此次研发中,“生物至尚”团队分工协作,全程参与从理论探索到实验论证、工程化落地的每一个环节,凭借扎实的专业知识和严谨的科研态度,历经三代产品迭代和无数次的优化升级,系统终于定型,三大核心领域实现突破。催化机制创新,降低原料与气化剂成本团队创新提出CO₂辅助气化的“有机碱金属(Na/K)原位活性位点”催化机制,明确工程化应用窗口,探索出秸秆灰、木灰等低成本钠源;摒弃CO₂钢瓶供料模式,回收燃烧尾气、沼气提纯副产的CO₂再利用,实现碳循环、效率提升与低成本气化剂来源的三重目标。智能控制加持,解决系统运行不稳定难题依托学校智能控制科研优势,基于“微型GC标定数据集”搭建软测量与闭环控制系统,通过微型GC建立气体组分标定集,搭配农村应用端低成本传感器,快速估算合成气热值与组分,实现参数精准调控。

图为成品展示图
【工程化落地:打造两大亮点适配农业需求】
研发模块化一体机,便捷部署维护打造“反应-冷凝除焦油-安全联锁”模块化一体机,可在农村现场快速部署,且后期维护操作便捷,贴合农村实际应用条件打造多联产模式,实现资源梯级利用。构建以供热、烘干为主的多联产模式,副产少量电力和可用于土壤改良的生物炭,实现生物质资源梯级利用,满足农村多样化需求。


团队成员共同拼装框架
【团队后续规划:优化技术,深耕绿色能源领域】
该技术突破是安徽理工大学科教融汇、产教融合的育人成果体现,也是学子践行青春担当的具体实践。参与研发的学子在攻关中提升了科研能力,深刻认识到专业所学与国家需求、社会发展结合的重要性团队将持续优化技术细节,推动技术在农村地区试点推广;同时深耕绿色能源领域,持续开展科技创新,以专业所长助力“双碳”目标实现、服务乡村振兴,为学校“双一流”创建和国家绿色低碳发展贡献青春智慧。
供图:朱元清
供稿:陈宇腾、李垣希