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)大學落幕。我校斬獲一等獎、二等獎和三等獎各一項，其中，由激光光譜研究所馬維光和趙剛指導的“激光碳測”團隊項目《激光碳測——高精度關鍵溫室氣體激光監(jiān)測技術及應用》獲得一等獎，“碳源追蹤”團隊項目《碳源追蹤——高精度碳14光譜測量儀》獲得三等獎；由資源與環(huán)境工程研究所狄子琛、吳海濱指導的“低碳小先鋒”團隊項目《內生潛力發(fā)掘——基于渣循環(huán)的鋼鐵行業(yè)脫碳》獲得二等獎。

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位管理與研究生教育司指導，中國學位與研究生教育學會和中國科協(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)新驅動發(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，提高研究生創(chuàng)新和實踐能力，增強研究生對“雙碳”戰(zhàn)略理念的認識，提升研究生服務國家重大戰(zhàn)略的自覺性，調動研究生參與雙碳建設的積極性，提高碳達峰碳中和相關專業(yè)人才培養(yǎng)質量，加大高校與社會之間產學研的深度融合，促進科研項目及團隊成果的轉化為目的。

獲獎項目介紹

《激光碳測——高精度關鍵溫室氣體激光監(jiān)測技術及應用》項目：

瞄準雙碳目標，服務國家戰(zhàn)略。工業(yè)革命以來，人類排放的二氧化碳等溫室氣體導致全球氣候變暖，并帶來極端天氣頻發(fā)、自然災害損失增加等一系列不利影響。2020年我國提出了碳達峰碳中和目標（以下簡稱“雙碳”目標）。實現(xiàn)“雙碳”目標是生態(tài)文明建設的重要內容，將推動經濟社會發(fā)展全面綠色轉型，是一場廣泛而深刻的經濟社會系統(tǒng)性變革。在這樣的背景下，發(fā)展溫室氣體計量監(jiān)測技術是實現(xiàn)“雙碳”目標的重大戰(zhàn)略需求，是推動能源資源節(jié)約、做好碳達峰碳中和工作的重要“標尺”。

立足專業(yè)領域，勇于突破創(chuàng)新。項目團隊長期致力于激光光譜技術，并取得了一系列成果。該技術在氣體計量監(jiān)測領域具有探測靈敏度高、響應速度快、原位檢測優(yōu)勢和選擇性好等優(yōu)點，已經成為新一代痕量氣體檢測技術的首選。國內在碳計量監(jiān)測領域主要依賴進口產品，自主技術匱乏。該團隊在傳統(tǒng)技術的基礎上勇于突破創(chuàng)新，立足長遠，依托國家重點實驗室，經過長期的研究和探索，在技術上實現(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產權的全國產高精度關鍵溫室氣體計量監(jiān)測設備，完成了科技成果轉化，可用于碳監(jiān)測試點、氣體計量等諸多領域，為建設美麗中國貢獻青春力量。

《內生潛力發(fā)掘——基于渣循環(huán)的鋼鐵行業(yè)脫碳》項目：

雙碳戰(zhàn)略，責任擔當。隨著工業(yè)化進程推進，全球氣候變暖已經成為世界人民共同面臨的最嚴峻的環(huán)境問題之一。2023年，習近平總書記在全國生態(tài)環(huán)境保護大會上強調，要加快推動發(fā)展方式綠色低碳轉型，堅持把綠色低碳發(fā)展作為解決生態(tài)環(huán)境問題的治本之策，加快形成綠色生產方式和生活方式，厚植高質量發(fā)展的綠色底色。我國作為發(fā)展中國家，工業(yè)領域迅速發(fā)展，能源消耗巨大，工業(yè)領域實現(xiàn)高效及綠色發(fā)展已成為亟需攻破的社會課題。基于此，鋼鐵行業(yè)綠色低碳發(fā)展是實現(xiàn)工業(yè)領域減污降碳增效的重要抓手，是推動經濟社會發(fā)展全面綠色轉型重要環(huán)節(jié)，同時也是實現(xiàn)“雙碳目標”的國家戰(zhàn)略需求。

以渣用碳，創(chuàng)造可持續(xù)未來。循環(huán)經濟方案的減碳潛力在現(xiàn)有低碳路徑情景中被嚴重低估，增加了低碳轉型的成本預期。針對該問題，團隊以化工模型為核心，建立混合動態(tài)評估模型，實現(xiàn)跨尺度信息流融合和“環(huán)境-經濟-管理”綜合效益評估；課題組開發(fā)了鋼渣礦化固定CO2關鍵技術，實現(xiàn)了快速礦化反應。團隊將該技術與吸附強化重整制氫技術耦合，開發(fā)渣強化制氫固碳技術，實現(xiàn)冶煉渣“熱-鈣-碳”協(xié)同，突破當前方案的減碳潛力30%上限，支撐鋼鐵行業(yè)減碳-低碳-零碳分階段過渡。相關成果發(fā)表論文9篇，封面、高被引1篇，授權專利3項，與企業(yè)聯(lián)合開發(fā)，技術示范取得良好效益。

《碳源追蹤——高精度碳14光譜測量儀》項目：

通過對一定區(qū)域大氣CO2中14C含量的測定，可以推斷一個區(qū)域化石燃料的對溫室氣體排放的貢獻率，尋找碳排放及進行精準溯源，而目前國際上主要依賴加速器質譜儀方法，無法實現(xiàn)大規(guī)模14C監(jiān)測。

項目團隊依托多年在激光光譜測量研究的工作基礎，發(fā)展了基于中紅外腔增強光譜技術的14CO2高靈敏監(jiān)測技術和方案。突破了超窄線寬中紅外激光產生技術、高精度腔增強光譜測量技術等技術難題，最終實現(xiàn)了對14CO2豐度的實時測量。我們的突破性研究成果已經發(fā)表在多篇國際著名學術期刊上，并獲得了相關專利的授權。

該研究的結果將為國家“碳達峰、碳中和”過程提供碳監(jiān)測數(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測量儀的開發(fā)將為科學研究和環(huán)境保護提供有力支持，助力人類邁向更可持續(xù)的未來。

來源：山西大學