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我校学子在第一届中国研究生“双碳”创新与创意大赛获佳绩
文:基础院 图:基础院 来源:基础与前沿研究院 时间:2023-01-04 1009

  近日,“CLEER杯”第一届中国研究生“双碳”创新与创意大赛总决赛在线上举行。经过激烈角逐,电子科技大学参赛队荣获全国一等奖1项、二等奖4项、三等奖1项,一二等奖数量并列全国第四。基础与前沿研究院董帆教授被评为“优秀指导教师”,我校获评“优秀组织奖”。该竞赛由“研究生科技创新支持计划”立项支持,校内赛国赛组织工作由研究生院主办,基础与前沿研究院承办。

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  本届大赛由教育部学位管理与研究生教育司指导,中国学位与研究生教育学会、中国科协青少年科技中心主办,深圳市教育局、深圳市人力资源和社会保障局、深圳市龙岗区人民政府担任赛事承办指导单位,清华大学深圳国际研究生院承办。大赛以“创意启迪智慧,创新驱动发展”为理念,围绕“智慧‘双碳’,创享未来”的创新主题,设立了5大赛道、21个赛题,旨在通过竞赛实践的方式进一步增强研究生对“双碳”战略理念的认识,提升研究生服务国家重大战略的自觉性,提升研究生参与“双碳”建设的积极性。

  作为中国研究生创新实践系列大赛中首次举办的主题赛事,大赛自8月上旬启动以来受到国内外各大院校及社会各界的高度关注。据统计,本届大赛共收到参赛项目2587个,参赛队伍覆盖国内外269家培养单位的师生共15000余人。经过初赛、复赛、决赛的层层择优,最终共评选出冠亚季军各1名、一等奖15名、二等奖100名、三等奖423名、优秀指导教师30名以及优秀组织奖52名。

  “CLEER杯”第一届中国研究生“双碳”创新与创意大赛是今年“中国研究生创新实践系列大赛”为配合教育部“国家急需高层次人才培养专项行动”和“卓越工程师产教联合培养行动”而新设的3项主题赛事之一,下一届大赛将由东北林业大学承办。大赛将继续通过“以赛促学、以赛促研”的方式,进一步推动科、教、产深度融合,激励研究生为国家在“双碳”领域提升核心竞争力贡献智慧和力量。


获奖作品展示

  1. 太阳能光伏驱动空气等离子体耦合光电催化合成氨新工艺

  奖项:全国一等奖

  所在院系:基础与前沿研究院

  团队成员:肖磊、牟世勇、代玮东、董兴安、陈瑞敏、任琴

  指导教师:董帆

  作品简介:重点针对化工行业哈伯法合成氨(氢能载体)反应条件苛刻、耗能高、碳排放量大等问题,本项目开发全新的基于太阳能光伏供电驱动空气等离子体耦合光电催化合成氨新工艺,实现温和条件下低能耗、低碳排放的氨绿色生产,解决传统合成氨工业高碳排放的同时,促进氢能行业的发展。此外,自主搭建了太阳能光伏、等离子体耦合光电催化装置,为该技术提供了实验平台。在过去的两年里,团队共计开发了太阳能驱动等离子耦合光电催化合成氨装置、十余种高效合成氨高效催化剂以及一体化反应单元装置三套。目前,该研究已获得了国家重点研发项目变革性技术关键科学问题的支持。

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  2. 非贵金属铜钴硫应用于循环利用二氧化碳的柔性Li-CO2电池

  奖项:全国二等奖

  所在院系:基础与前沿研究院

  团队成员:张劲阳,朱晓琪,吕欢祝,方齐圣,任志鸿

  指导老师:王斌

  作品简介:为了获得一种低成本,高稳定性的Li-CO2电池,本作品提出了一种非贵金属铜钴硫催化剂应用于Li-CO2电池。现有的电极催化剂存在以下问题:第一,粉体的催化剂需要粘合剂使他们负载到集流体上,导致催化剂分布不均,活性位点被覆盖,催化效率降低;第二,目前多采用贵金属来增加催化性能,成本较高,对环境的污染较为严重。本作品采用双金属硫化物作为电极催化剂,由于没有使用粘合剂以及双金属的协同作用,使得其有着较好的电学表现;原料便宜并且来源广泛,工艺步骤简单易于大规模生产。搭配上凝胶电解质,可以用于柔性器件的储能。

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  3. 超特大城市碳中和统一规划运行方案

  奖项:全国二等奖

  所在院系:机械与电气工程学院

  团队成员:罗仕华、赵胤呈、郑宇轩、席先鹏、王宇飞、杨鑫瑶

  指导老师:胡维昊

  作品简介:本作品团队针对城市碳中和路径规划已进行过深入研究,发表学术论文12篇,“双碳”相关成果受到人民日报、新华网等官媒报道。基于上述成果,本作品系统性地提出超特大城市碳中和统一规划运行方案,该方案的思路主要由两部分组成:(1)针对超特大城市部门间技术耦合度高、减排技术复杂等问题,本作品提出碳中和路径规划方法体系。从综合能源系统角度兼顾部门脱碳驱动因素分析、减排技术选择与能源系统评估等因素,实现对任意超特大城市的碳中和转型路径构建与对比筛选;(2)针对超特大城市在路径规划后低碳配置运行问题,本作品提出碳中和配置运行方法体系。采用容量配置模型对考虑可再生能源不确定性用能精确建模,基于深度强化学习算法对城市能源系统进行实时调度优化确保响应并给出最优运行策略。本作品成果具备引领碳中和路径规划等方面技术、装备取得突破性创新和进展的能力 

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  4. E慧能源——智能高效电能转换解决方案

  奖项:全国二等奖

  所在院系:机械与电气工程学院、经济与管理学院

  团队成员:唐远鸿、朱淑剑、赵玲玲、李佳颖、吴佳玲、罗仕华

  指导老师:胡维昊

  作品简介:为了提高电力电子变换器的效率,降低电力传输损耗,满足双碳目标对电力供给提出的更高要求,本团队融合新一代人工智能技术、电力电子技术和在线优化技术,设计了一种基于人工智能的效率自优化双有源全桥双向DC-DC变换器。整个系统在DDPG智能体的控制下进行在线学习,通过与变换器的不断交互来寻找优化策略。搭建了在线训练实验平台,该实验平台可以全天候不间断进行训练,具有极高的稳定性。该作品摆脱了对电路模型的依赖,采用DDPG算法,在实际电路平台上,自主进行在线效率优化训练,具有明显的效率优势,攻克了国家“卡脖子”行业的技术难关,切实达成了能源替代、技术升级和节能减排。

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  5. 高效实现生物降解PET塑料及产物升级转化

  奖项:全国二等奖

  所在院系:生命科学与技术学院

  团队成员:阿尔里主、秦烩玲、刘翔宏

  指导教师:汤丽霞

  作品简介:为了促进PET水解酶在工业中降解塑料聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),本作品构建了集多PET水解酶分泌和降解产物转化于一体的工程菌,提高了多PET水解酶的分泌表达量,同时将多PET水解酶共固定于磁性纳米颗粒Fe3O4@NiSiO3上,省略繁琐纯化步骤的同时,提高了酶重复利用率,最终实现多酶级联降解PET并实现降解产物的升级转化。本作品突破了传统的思路,利用细胞膜通透性的改变高效分泌多PET水解酶,并在胞内设计产物升级转化的通路,使PET降解产物——对苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)进一步转化为具有高附加值的产物。对突破当前工业应用生物酶降解PET的部分瓶颈具有重要意义,同时为实现塑料循环经济提供了新的思路。

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  6. 高效光热转化的稳定双自由基材料在水处理中的应用

  奖项:全国三等奖

  所在院系:光电科学与工程学院

  团队成员:冀宇、张汉君、姜胜清、高昂、詹倩、戴大程

  指导教师:郑永豪

  作品简介:作为“双碳”目标下新能源发展的主力军,清洁可再生的太阳能的利用未来将承担着我国能源结构转型的重要角色。从目前的统计数据看,太阳能整体的利用率并不高。为了充分利用太阳能,我们开发了吸收波段覆盖可见光和近红外光的稳定双自由基光热材料。固态下通过π-π堆积更进一步拓展了分子间共轭,拓宽了吸收光谱;缩小了带隙,增强了非辐射衰减,从而获得了高光热转化效率,可应用于海水淡化、废水净化及光热发电等领域。

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编辑:张闻起  / 审核:林坤  / 发布:陈伟