昆工学子在第十七届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛中喜获佳绩

2024年8月4日-7日，“康菲杯”第十七届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛决赛在中国石油大学（华东）落下帷幕。经过网评、会评、路演、决赛答辩等阶段的层层选拔，我校参赛的13项作品脱颖而出，获全国特等奖1项、一等奖3项、二等奖5项和三等奖4项。同时，我校荣获本次赛事优秀组织奖。

特等奖：以废治废”—一种磷水渣催化生物质气化制氢的工艺

项目成员：刘靖、王雪梅、黄炳鑫、李佳豪、赵泾圯、覃新程、朱振坤

指导老师：隋猛、李法社、张汉威

作品介绍：氢气，因其清洁无污染的特性，被视为一种理想的可再生能源。与其他制氢方式相比，生物质气化制氢具有无污染、可再生等优势。我国作为农业大国，每年生物质资源年生产量约35亿t。目前，生物质气化技术面临催化剂成本高、焦油生成量高、氢气产量低等诸多挑战。黄磷渣是电炉法生产黄磷产生的副产物，每年排放量高达数百万t，不仅占用土地资源，而且严重危害生态环境。项目团队首次提出利用工业固体废弃物黄磷渣催化生物质气化制氢的思路，历经上百次实验，不断调试设备，优化实验参数，攻克黄磷渣催化生物质气化制氢技术难题。使氢气产量达109g/kg，焦油生成量降低至0.3g/Nm³，制备绿氢成本降低至21.3元/kg。本项目还可利用黄磷渣和生物质气化后的灰渣作为矿山修复的土壤改良剂，实现年固碳量39.33万t。在实现废弃资源高值化利用的同时，具有显著的经济效益和环境效益。

项目成员进行现场问辩

一等奖：“探”达峰：诊脉云南工业能碳，谋划未来绿色发展

项目成员：张梦玲、李保坤、邓盼盼、钱宇航、林森、高贵龙、贺渊斐

指导老师：祝星、李东方、韩永康

作品介绍：云南省是国家生态文明建设的排头兵，绿色能源丰富，有望率先实现“双碳”目标。但是，云南省目前产业结构整体偏重，六大高耗能行业占全省工业能耗的比例高达72%，能耗强度明显高于全国平均水平。在能源消耗总量和强度“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变的大背景下，为明确现有政策及规划是否满足 2030碳达峰要求，本团队立足云南，开展了全面且深入的调研和建模分析。首先，本团队对57 家企业开展实地调研，结合职能部门访谈和相关文件资料对390家企业进行深入调查，全面掌握了工业领域高能耗行业企业的能源消耗状況和能效水平。在此基础上，分析计算各行业的节能潜力，并依据已有标准核算碳排放量。此外，进一步结合本省实际情况，采用灰色关联法筛选出影响云南省全社会碳排放的关键因素为人均GDP、人口总量、城镇化水平、能源强度、能源结构和第二产业占比，并运用 STIRPAT模型和岭回归分析法建立碳排放模型，通过控制自变量发展趋势，设定基准、释放节能潜力、全面节能、低碳发展和强化五种不同情景，进一步预测了不同情景下云南省的碳达峰时间节点。结果表明，在现有技术路线条件下，仅靠释放工业领域节能潜力，难以实现2030年碳达峰目标：在结合全行业技术路线创新和产业结构调整的前提下，有望于 2030年实现碳达峰。最后，依据调研和建模分析结果，从政府、企业、高校等三个层面提出了实现云南省碳达峰的具体建议，为本省制定碳减排路径提供科学依据，为全国碳减排目标贡献云南力量。

项目成员进行现场问辩

一等奖：多快好省，满载而“硅”—切割废浆液实时提纯增值回收新工艺研究

项目成员：叶纹君、熊亦乐、胡馨月

指导老师：杨时聪、马文会

作品介绍：在国家”双碳”战略目标的推动下，晶硅太阳电池为主的光伏技术近年来发展迅猛。在硅片生产的线切割工艺中，会损失约35％的 6N 级高纯硅，导致资源浪费，造成经济损失，引发生态环境问题。为经济高效地回收硅切割废料中的高纯硅，项目组研发了一套硅切割废浆液实时提纯增值回收新工艺。本工艺流程回收率达到81.20%，硅回收周期从2～3天缩短到13～15小时，金属杂质低至153.6ppmw，氧含量低至6.66%，产品优质，真正做到满载而“硅”，实现“多、快、好、省”的工艺技术、经济四大特色。最后，经过中试研究结果表明，1吨硅切割废浆液可回收812kg高纯硅，带来4000～5000元/吨的盈利空间。变废为宝，资源循环，创造经济社会效益，为节能减排做出实际贡献。

项目成员进行现场问辩

一等奖："绿氢新极"—面向工业碱性电解水制氢催化电极绿色制备新工艺

项目成员：徐铎，郝志诚，胡笑晨，王辰畅翔，李佳豪，和湖雪，毛秋荻

指导老师：李志山，祝星，李孔斋

作品介绍：氢能作为新能源发展中的重要一环，面临着环保、高产和低成本制氢的紧迫需求。目前大规模电解水制氢主要以碱性水电解制氢（AWE）为主，为降低其能耗，实现低成本制氢，开发高效的催化电极是主要的解决途径。目前面临的主要挑战有:制备过程复杂、设备价格高、高温过程耗能大，活性物质易从基底剥离，在大电流密度下稳定性差等。针对上述问题，本项目研制了高效的非贵金属Co-Fe基催化剂，大大提高了对析氧反应（OER）的催化活性；开发了一种浸渍-气相热解法用于电极制备，满足了工业化对环保、低成本、大批量和批次稳定性的生产要求。通过该方法制备的涂层电极替代现有工业电极，能量效率由72%提高到了83%，生产每标方H₂节省0.7度电；实现同型号单台设备产氢量，相比现有技术提升70%以上；在500mA/cm²的大电流密度下，模拟实际工业生产条件，电极已稳定工作1000h以上。这项研究为纳米材料的可控设计和合成提供了一种有效的方法，并为开发高效、低成本的电催化剂在能量存储和转换方面提供了巨大的潜力。

项目成员进行现场问辩

其他获奖情况

序号	项目名称	队长姓名	获奖等级
1	一种光固正极-电解质一体化固态钠金属电池	李付鹏	二等奖
2	“新火相传，厚机薄发”一种集成式自给能源的数据中心系统	么强	二等奖
3	江湖医生—一种利用植物粉末吸附水体重金属离子的自循环生态浮床	刘森	二等奖
4	一种适用于高原山地高速公路加氢站的太阳能高效制氢储氢一体化系统	王辰畅翔	二等奖
5	一种基于电磁感应加热的鼓泡床石墨高效提纯装置	吕颖	二等奖
6	分 “步 ”式光伏——一种 “光-储-充-放”一体化智能控制系统	李影	三等奖
7	“煤”“啡”色舞——潜在资源“降本增效”构筑硅高效节能新型还原剂体系	陶成钢	三等奖
8	氨氢替碳——使用氨氢天然气掺混燃料实现辐射管碳减排方案	郝志诚	三等奖
9	焱测先锋—面向“双碳”的发动机受热零部件热疲劳测试平台	杨雄专	三等奖

本次大赛由教育部高等教育司、教育部高等学校能源动力类专业教学指导委员会指导，全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛委员会主办，中国石油大学（华东）承办。大赛贯彻“节能减排，绿色能源”的主题，紧密围绕国家“双碳政策”、着重培养大学生的创新能力与协作精神，为我国“碳达峰、碳中和”事业培养优秀接班人。自2024年3月份启动以来，共收到629所高校的7044件参赛作品，海外21个国家和地区的142件作品以及667件产业赛道作品，吸引53000余名优秀学子报名参加，参与高校和作品数量均创历史新高。在国内外产生广泛影响。经过学校选推、竞赛组委会初审、专家网评，确定2450件作品进入会评，经专家组评审会议，确定来自全国130所高校的299支决赛入围队伍以及25支“康菲”杯产业命题赛道决赛入围队伍现场进行创意比拼。最终评出特等奖16项（0.23%），一等奖174项（2.47%），二等奖257项（3.65%），三等奖1340项（19.02%）。

全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛由教育部高教司主办，每年举办一届，至今已举行了十七届，目前已发展成为全国高校能源动力领域影响力最大的学生赛事之一，也是全国高校有重要影响的年度学生课外实践活动之一。昆明理工大学承办了2014年第七届大赛，并继北京（2019）、江苏（2021）、河北（2022）之后，于2022年5月发起了首届云南省大学生节能减排社会实践与科技竞赛，并在昆明理工大学设立云南省大学生节能减排社会实践与科技竞赛秘书处。继中国石油大学（华东）圆满承办第十七届大赛之后，第十八届大赛将于2025年由东北石油大学承办。

（供稿：教务处 冶能学院）