日前，第一屆云南省大學生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽圓滿落幕,。本屆比賽由云南省高等學校能源動力類專業(yè)教學指導委員會主辦,，昆明理工大學承辦,，來自省內(nèi)20所高校的706件作品參賽,。通過專家評審,，最終共有11件作品被評為特等獎,、46件作品被評為一等獎,、55件作品被評為二等獎、200件作品被評為三等獎,。昆明理工大學在此次大賽中取得了優(yōu)異的成績,，獲得特等獎7項，一等獎31項,，二等獎37項,，三等獎138項。

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獲獎作品（部分）介紹

一,、一種應用于濕法冶煉工藝的非線性強化攪拌系統(tǒng)及其裝置

參與成員：王夢夢戴新銳張其煬李文杰來奎王子成林語宸

指導教師：王華王仕博

作品介紹：針對傳統(tǒng)機械攪拌在恒定轉速、高功率輸入工況下致高物耗,、高能耗,、高污染的問題，本作品建立了攪拌工藝條件參數(shù)優(yōu)化與非線性混合效果之間的智能協(xié)同調控數(shù)學模型,，研發(fā)了實時監(jiān)測凈化除雜等攪拌工藝的多相混合均勻性數(shù)字可視化調控軟件平臺,。通過破壞攪拌渦旋的空間穩(wěn)定性，實現(xiàn)反應物粒子運動軌跡的空間拉伸-折疊,，最終提高擴散反應速度,，用更低的能耗達到更優(yōu)的凈化效果。采用PWM技術調節(jié)模擬電壓，2.4G無線通信實時采集攪拌數(shù)據(jù),，實現(xiàn)對攪拌速度的精準檢測和控制,；疊加無靜差調速技術，降低了電機變速攪拌的靜差率,，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,。

二、一種基于高透光電材料的光伏建筑一體化系統(tǒng)

參與成員：祝志恒李思奇唐存靖陳寧馬巖張馨媛婁毅

指導教師：李法社徐旭輝王利政

作品介紹：針對光伏組件與屋頂相結合的傳統(tǒng)方法隨著對采光需求的進一步提升,，其結合空間越來越小的問題,，本作品設計了一種基于高透光電材料的光伏建筑一體化系統(tǒng)。以B₂O₃-SiO₂-ZnO,、Cs₂B^ⅠB^ⅢX₆及銅基鹵化物為原料,，采用高溫熔融—退火析晶法獲得發(fā)光效率高、形貌均勻,、光透率高及穩(wěn)定性良好的太陽能聚光陶瓷玻璃,；將太陽能聚光陶瓷玻璃與自主研發(fā)設計的新型發(fā)電玻璃邊框相結合，形成聚光發(fā)電玻璃,，應用于綠色建筑的外立面幕墻與屋頂,。設計并開發(fā)了太陽能光伏建筑一體化“光伏發(fā)電—智慧傳輸—分散儲能”系統(tǒng)技術，搭建分布式光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng),，在不影響玻璃透光性能,、建筑物采光需求的前提下，提升建筑整體太陽能利用率,，每年發(fā)電量可節(jié)約8.4×10⁷tce,、減少1.5×10⁸tCO₂、7.7×10⁶tSO₂,、3.9×10⁶tNO_X排放量,。

三、超聲波協(xié)同臭氧降解工業(yè)硫酸中有機污染物技術

參與成員：王天徐浩然余裕森王冬斌張恒

指導教師：張利波黎氏瓊春

作品介紹：用于對冶煉煙氣制酸過程得到色度異常的濃硫酸產(chǎn)品品質的提升,。研究不同反應因素的影響,，揭示了超聲波參與下的協(xié)同以及強化機理。對比現(xiàn)有工藝實現(xiàn)了對硫資源的回收利用并節(jié)約能源投入,，體現(xiàn)綠色,、節(jié)能減排的理念以及“雙碳”“雙控”的目標要求。

四,、“暖融融”——高原高寒環(huán)境太陽能戶外著裝系統(tǒng)

參與成員：姬從杰黃倩周夢妮何貴陽楊仕燕

指導教師：祝星朱燾

作品介紹：結合高原高寒環(huán)境日照時間長和太陽射強的特點,，并綜合考慮到產(chǎn)品實際使用過程中寒冷溫度、低溫環(huán)境滯留時間,、人體運動狀態(tài)等因素的影響,，本作品采用超級電容器作為儲能裝置,，光伏控制器作為控制裝置，得到光電轉化和能量存儲一體的復合電源系統(tǒng),，此基礎上與服裝載體集成,，設計了一種基于超級電容器儲能的太陽能高原高寒環(huán)境戶外著裝系統(tǒng)。系統(tǒng)將超級電容器,、光伏控制器通過DC/DC轉換器和柔性太陽能電池板相連結,，得到光電轉化和能量存儲為一體的復合電源系統(tǒng)，在此基礎上與服裝載體集成,。

五,、“壓”巢生鳳——壓力發(fā)電耦合太陽能發(fā)電的交通信號燈設計

參與成員：王梓聰李閩華鐘曉宸劉士楨陳則宇許麗華

指導教師：張小輝陳露陽

作品介紹：針對目前國內(nèi)現(xiàn)有交通信號燈使用量大、耗能突出的問題,，本作品設計的新型交通信號燈結合了壓力發(fā)電和太陽能發(fā)電,，能夠很好地利用車行駛過程中所產(chǎn)生的壓力以及太陽能板轉化太陽能同時發(fā)電，使交通信號燈所需電能自給,。該新型交通信號燈的創(chuàng)新點在于將液壓發(fā)電技術,、壓電陶瓷技術、機械傳動技術,、太陽能發(fā)電技術進行相結合,；與傳統(tǒng)交通信號燈相比，不需要并入電網(wǎng),，能夠彌補陰雨天太陽能發(fā)電受阻的缺陷,。其工作原理是：當汽車經(jīng)過時車輪擠壓地面，經(jīng)過換能器傳遞壓力來帶動液壓發(fā)電裝置運行產(chǎn)生電能,；承壓鋼板下的壓電陶瓷片受到壓力而為單片機提供電能,，使其控制液壓系統(tǒng)中的液壓油完成循環(huán)。一套該裝置20年產(chǎn)電量可達38909 kWh,，能夠節(jié)省11.67t的煤,；若應用于全國18個1000萬人口以上城市共3600個交通信號燈，合計產(chǎn)生1.4億億kWh,。相較傳統(tǒng)火力發(fā)電,，產(chǎn)生同等電量，可減少消耗煤42012t,，減少向大氣排放146328t二氧化碳,。

六、變廢為寶-光伏廢硅料制備高性能硅碳陽極新技術

參與成員：王雷張釗蔣艷喬亞峰廖啟軍汪夢圓馬亮

指導教師：李紹元席風碩

作品介紹：蓬勃發(fā)展的光伏產(chǎn)業(yè)每年產(chǎn)生超過20萬噸切割硅廢料,，如何處置體量龐大亞微米級切割硅廢料已成為光伏產(chǎn)業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。本作品立足于有色金屬資源回收,，從學科交叉角度入手,，基于光伏硅廢料的結構、成分、界面特征,，借助改進的MACE方法在硅廢料上同時實現(xiàn)硅料納米化,、多孔結構和金屬納米顆粒可控引入,，再通過界面調控硅碳復合材料各組分,、結構之間的界面關系，探明了界面調控對提升多孔硅碳負極起到的關鍵作用,，獲得了硅廢料制備高性能硅碳復合材料的制備工藝和新技術,，為推動光伏產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和鋰離子電池技術的進步均具有重要意義。

七,、一種以太陽能-生物質發(fā)酵為熱源的雙源熱泵供暖系統(tǒng)

參與成員：羅鈴霖豈慧妮郭金瑞金軍偉

指導教師：王霜張慧聰

作品介紹：針對農(nóng)業(yè),、畜牧業(yè)快速發(fā)展導致秸稈及糞便廢料產(chǎn)量增大、利用率低,，不合理的處理方法對環(huán)境產(chǎn)生較大污染等問題,，本作品提出“多能協(xié)同，因需調節(jié)”的主體思路,，設計了一套以太陽能-生物質發(fā)酵為熱源的雙源熱泵供暖系統(tǒng),。該系統(tǒng)采用微生物好氧發(fā)酵產(chǎn)生的熱量與太陽能集熱器收集的熱量相結合作為熱源，解決了采暖不穩(wěn)定問題,、冬季熱泵系統(tǒng)低溫下凝霜,、制熱系數(shù)低以及農(nóng)村廢料合理利用受限于纖維素、木質素,、尿素尿酸等難分解的問題,。本系統(tǒng)提供了一條附加值高且環(huán)境友好的路線，能有效減少廢料污染和有害氣體排放,、推動碳達峰碳中和目標的實現(xiàn),。

八、“吐故鈉新”——一種基于鈉超離子導體復合固態(tài)電解質的全固態(tài)鈉離子電池

參與成員：侯敏杰趙蘭清楊冬榮馬龍

指導教師：梁風張達

作品介紹：針對傳統(tǒng)電池生產(chǎn)線廢水排放量高,、安全性差,、封裝要求嚴苛以及生產(chǎn)成本昂貴等問題，本作品采用溶液澆鑄法,，以六氟丙烯共聚物作為粘結劑,、鈉超離子導體固態(tài)電解質粉末作為填充劑、聚乙二醇作為親水低聚物制備了一種新型鈉超離子導體復合固態(tài)電解質,，實現(xiàn)了對單一固態(tài)電解質體系的“取長補短”,，在室溫下具有較高的離子電導（2.27×10-4 S cm-1）、高鈉離子遷移數(shù)（0.84）,、高電化學穩(wěn)定性（＞5.2 V）,，進而優(yōu)化了全固態(tài)鈉離子電池結構,、能量密度、循環(huán)壽命和快充性能,，在室溫,、0.2C倍率下，具有101.1 mAh g-1的初始放電比容量,，120次循環(huán)后容量保持率高達99.5%,。為全固態(tài)鈉離子電池的快速發(fā)展、應用場景多元化,、回收與資源再生提供了解決方案,，以革命性電池技術創(chuàng)新，減少人類對化石能源的依賴,，實現(xiàn)全球可持續(xù)發(fā)展的共同愿景,。

九、以廢治廢——綠色生物質微波活性炭

參與成員：姜月月唐宇曹露瑤莫文宇涂海榮陳睿哲吳雨蓉

指導教師：徐冰峰李賢勝劉自蓮

作品介紹：針對云南省高原特色農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來的大量咖啡渣,、核桃殼等農(nóng)林廢棄物,，造成生物質能源浪費與環(huán)境污染等問題，本作品以咖啡渣,、核桃殼這些廢棄生物質為原料,，采用微波+化學（磷酸)組合法來制備一種綠色生物質吸附劑。以磷酸為活化劑對咖啡渣,、核桃殼進行改性,，用微波進行炭化+活化，后負載殼聚糖組合改性,，采用聚乙烯醇+海藻酸鈉+碳酸鈣+氯化鈣的固定法將其固定為應用所需形狀,。達到吸附飽和狀態(tài)時，使用微波再生,，再生液體經(jīng)過加鹽使水中污染物以沉淀形式回收,。所制得的生物質微波活性炭，吸附性能顯著提高,，高效綠色生物吸附劑的制備是一種可持續(xù)性發(fā)展的生物質新型能源儲備和轉化技術,，可促進節(jié)電能和碳減排，可對生物質能源和重金屬的回收利用,，真正實現(xiàn)“以廢治廢,，變廢為寶””綠色發(fā)展之路。

（供稿：冶金與能源工程學院）