他们用芦苇,得了金奖!

摘要:“雄安新区作为国家级新区,其建设和发展备受瞩目,在推进无废城市建设进程中,白洋淀的芦苇利用问题成为了亟待解决的难题”,团队指导教师工学院张学松教授介绍到,每年大量的芦苇需要收割,但传统地将芦苇用于发电、造纸等方式对环境污染大且效益低。

在第十四届“挑战杯”

秦创原中国大学生创业计划竞赛中

我校喜获2金3银6铜的好成绩

再捧“优胜杯”

今天,一起走进金奖团队

看看工学院的“唯苇而炭”团队

如何创新芦苇利用

助力雄安新区建设

张学松教授(二排中)与学生团队

项目源自调研实践

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“雄安新区作为国家级新区,其建设和发展备受瞩目,在推进无废城市建设进程中,白洋淀的芦苇利用问题成为了亟待解决的难题”,团队指导教师工学院张学松教授介绍到,每年大量的芦苇需要收割,但传统地将芦苇用于发电、造纸等方式对环境污染大且效益低。

项目团队师生多次前往雄安新区进行实地调研发现,随着对白洋淀生态环境的持续关注,政府组织的芦苇平衡性收割成为了常态,白洋淀水生环境持续向好,也让丹顶鹤等国家级保护动物首次在这里出现,但堆积如山的芦苇始终是苇民心中的痛,这也坚定了团队成员的决心,一定要为芦苇处置找到新方案。加之了解到传统处理方式的短板,由此萌生了将芦苇转化为高品质活性炭产品的想法,旨在带动当地芦苇产业发展的同时,为芦苇的高值化利用拓宽新途径,助力雄安新区建设无废城市。

“项目团队的核心成员来自工学院农业生物质资源利用工程实验室,还有部分同学来自经济管理学院,团队成员按照各自擅长的内容进行合理分工,如前期实地调研、核心技术研发及主导项目推进由工学院同学完成,经济核算及商业模式等方面更多由经管同学完成。”

在项目打磨过程中,张学松教授和韩鲁佳教授在技术指导及资源对接等方面给予了大力支持与指导,协调帮助团队进一步完善各项内容。

三大核心技术支撑

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“项目三大核心技术是高效协同物理活化技术、绿色减焦技术以及燃气自供能技术”,学生负责人张官渝介绍到,“我们的三大核心技术是相辅相成的,其核心在于将芦苇绿色转化为高品质的芦苇活性炭。”

相较于目前市场上主流使用磷酸活化、碳酸钾活化等技术,团队采用蒸汽活化减焦工艺,在实现活性炭充分活化的同时,大幅减少焦油的产量与污染物的排放。同时工艺全过程不涉及化学物质的使用,更加绿色安全。“因此,我们的市场主要面向对活性炭安全性要求较高的领域,如医药、食品等。”

“技术是项目的核心”,张官渝表示,团队经过多年研究后才攻克活化效果差、焦油产量高等难题。在这个过程中,单一难点的攻克相对较顺利,但实现良好的活化效率和焦油减排往往不能两者兼得。

“我们只好带着这个困扰已久的问题向张学松教授寻求帮助,而张老师为我们指明了方向,过程中还有师姐凭借多年生物质热化学转化领域的研究经验,在实验过程中帮助我们更快找到最佳方案。”

最终,在大家的共同努力下,团队成功研发出了针对芦苇高效蒸汽活化减焦技术,实现了芦苇向活性炭产品的高效绿色转化。

“采用我们的技术,制备的芦苇活性炭比表面积可以达到1100-1300㎡/g,经相关表征测试,吸附效果优良,达到了国家一级品的标准,预计可以涵盖污水处理、空气净化、食品脱色等领域”。目前,团队成员依托核心技术以第一作者身份发表高水平SCI论文20余篇,申请专利5项。

项目成果逐步推广

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谈到项目推广计划,张官渝说:“国家活性炭的用量呈现逐年增长的态势,整体而言活性炭市场前景广阔,但仍然需要通过一些销售推广手段去拓展市场。”考虑到运输成本,团队在白洋淀生产的芦苇活性炭主要销往河北省内,“由此也可以实现芦苇的循环经济,助力当地芦苇收购、采收、预加工等行业的发展,使得芦苇的平衡性收割成为正常的商业行为,减少政府财政投入,而且生产的活性炭产品也可以用于雄安新区污水处理,“不让一滴污水进入白洋淀”。

“对于创业公司而言,核心技术和商业模式是安身立命之本,我们也深知这一点,作为农大人,我们有信心走在芦苇制炭产业链的第一梯队”,张官渝介绍,目前,团队已经开始了第二代芦苇产品的研制与开发,未来会探索更多高附加值的芦苇炭产品,提升市场竞争力,推动芦苇产业持续发展。

厚植爱农情怀 贡献青春力量

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张学松教授认为,创新创业竞赛与科创项目训练是学生成长的强大引擎,这能打破知识局限,让理论落地生花,同时激发出学生探索未知的勇气。从组队协作到攻克难题,学生们不断迸发着创新火花,培养出坚韧毅力;在将专业知识应用于实际的过程中,他们为解决民生问题提供了新方案,并以此为契机成长为兼具创新精神与实践能力的复合型人才。

挑战杯等创新创业的比赛就如同一堂生动的思政实践课,坚定农科学子把所学所思所想,真正变成造福人民的实践。作为农大人,我们要始终牢记习近平总书记‘厚植爱农情怀,练就兴农本领’的殷切期望,更要发扬老一辈农大人‘自找苦吃’的优良品质,深入田间地头解民生,治学问,在奋力推进农业发展的道路上砥砺前行,将全部热情与智慧倾注于这片充满希望的田野上。”张官渝说。

唯苇而炭,助力发展

中国农大人

始终走在兴农强国的路上

于科技创新中绽放光彩

在田间地头挥洒青春

唯苇而炭团队,点赞!

文字 | 齐顺然 潘亭旭

图片 | “唯苇而炭”团队

编辑 | 温慧颖

责编 | 范晨辉 姜萍萍 吴笑含 张舒然 宋成雨 杨雨睿 杜昱彤 朱谱彤

来源:中国农业大学

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