在第一届中国研究生“双碳”创新与创意大赛中，经过复赛项目路演评比，环化学院两支队伍“EFM高效制氢小分队”和“废盐资源化团队”获得三等奖！

“EFM高效制氢小分队”

随着双碳时代的快速演变，节能减碳已成为全社会经济发展的共同主题，如何用清洁能源代替传统的化石能源是我们人类必须面临的严峻挑战。在众多清洁能源当中，氢能具有很高的能量密度，且燃烧产物仅为水，使用过程中没有污染物的产生和二氧化碳的排放，被视为替代传统能源和满足未来能源供应需求的最理想的清洁能源。电解水制氢是产生氢能的一种普遍的方式，然而在电极表面存在的活化能垒显著地增加了实际电压的实用，造成了能量的无效浪费。

指导老师

焦正教授

程伶俐教授

团队成员

从左至右分别为：彭程，曹毓䶮，赵攀登，王雪，罗愿聪，葛会成

项目成果

EFM高效制氢小分队利用所设计的催化剂，结合电解槽、导线、太阳能电池板搭建出一个简易的光伏产氢装置，在催化剂表面能够看到明显气泡的产生，成功证实了该催化剂在绿能产氢领域的实用性能。

EFM高效制氢小分队以低价过渡金属为原料，通过在室温下进行实验操作设计出一种成本低廉、绿色环保、高效节能的催化剂，该催化剂能够显著地减小电解水中实际电压的使用，展现出在实际应用领域的巨大潜力。

“废盐资源化团队”

本项目选用工业废盐作为研究对象，通过“热解脱碳-低温结晶-分步蒸发结晶”组合工艺对工业产出的高有机物废盐进行资源化利用，主要针对涉及天然气燃烧的热解脱碳过程以及电力降温和蒸汽加热的结晶过程进行分析优化和碳足迹追踪。本项目实施过程中将通过资源化过程生命周期评价的方法，核算碳排放和污染物排放的环境影响，通过全生命周期评价提出废盐资源化利用过程的碳减排优化方案，实现废盐与温室气体等污染物协同治理，协同管控。通过对比不同工艺参数下该工艺所造成的环境影响，据此结果对方案进行优化，以此提出减排方案，竭力做到低碳绿色的资源化过程。此外，结合智慧科技，重点开发低温结晶、分步蒸发结晶、洗盐提纯等处理模块智能切换系统，致力推动工业领域全流程绿色发展，助力绿色制造、清洁生产改造，助力我国实现2030年碳达峰和2060年碳中和。

指导老师

阮秀秀教授

团队成员

从左至右分别为：申佳、宋敏、王浩

项目成果

通过探究废盐资源化的有效方案，从废盐中有机物的去除和无机混盐的分离出发，选择出最佳的混盐分离组合方案，并对该方案进行初步探究。并且通过配置不同比例不同组分饱和混合盐溶液，对其密度进行检测，绘制“氯化钠-硫酸钠-水三元体系密度3D曲线图”，最终确保能通过检测溶液密度，迅速判断其混合溶液中的盐组分比例。

精准分离装置设置选择购买市面上已有的小型设备和自主设计部分设备两种方式组合搭建分盐系统。初步搭建思路如图所示。充分利用前期构建的盐溶液“密度-组分”关系网，通过密度检测系统快速判断盐溶液的盐组分，该结果不仅可以快速判断混合盐溶液应优先选择哪种工艺进行分盐，而且还可以实时监测混盐溶液的密度从而判断反应是否到达终点。在一轮反应结束后对母液进行密度监测，使其重新进行智能分盐，最终实现高纯盐的制备。

通过对废盐资源化和传统填埋法的全过程进行生命周期评价，并对其环境影响类别进行量化和分析，结果表明废盐资源化过程的全球变暖潜能（GWP100），富营养化潜能（EP）和光化学臭氧合成潜能（POCP）等都呈现下降趋势，从而带来环境效益。进一步证实该组合工艺的环境可行性。

（供稿：学院新媒体中心）