2024年8月4日-7日，“康菲杯”第十七屆全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽決賽在中國石油大學(xué)（華東）落下帷幕。經(jīng)過網(wǎng)評、會評、路演、決賽答辯等階段的層層選拔，昆明理工大學(xué)參賽的13項(xiàng)作品脫穎而出，獲全國特等獎1項(xiàng)、一等獎3項(xiàng)、二等獎5項(xiàng)和三等獎4項(xiàng)。同時，學(xué)校榮獲本次賽事優(yōu)秀組織獎。

特等獎：以廢治廢”—一種磷水渣催化生物質(zhì)氣化制氫的工藝

　　項(xiàng)目成員：劉靖、王雪梅、黃炳鑫、李佳豪、趙涇圯、覃新程、朱振坤

　　指導(dǎo)老師：隋猛、李法社、張漢威

　　作品介紹：氫氣，因其清潔無污染的特性，被視為一種理想的可再生能源。與其他制氫方式相比，生物質(zhì)氣化制氫具有無污染、可再生等優(yōu)勢。我國作為農(nóng)業(yè)大國，每年生物質(zhì)資源年生產(chǎn)量約35億t。目前，生物質(zhì)氣化技術(shù)面臨催化劑成本高、焦油生成量高、氫氣產(chǎn)量低等諸多挑戰(zhàn)。黃磷渣是電爐法生產(chǎn)黃磷產(chǎn)生的副產(chǎn)物，每年排放量高達(dá)數(shù)百萬t，不僅占用土地資源，而且嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)首次提出利用工業(yè)固體廢棄物黃磷渣催化生物質(zhì)氣化制氫的思路，歷經(jīng)上百次實(shí)驗(yàn)，不斷調(diào)試設(shè)備，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參數(shù)，攻克黃磷渣催化生物質(zhì)氣化制氫技術(shù)難題。使氫氣產(chǎn)量達(dá)109g/kg，焦油生成量降低至0.3g/Nm3，制備綠氫成本降低至21.3元/kg。本項(xiàng)目還可利用黃磷渣和生物質(zhì)氣化后的灰渣作為礦山修復(fù)的土壤改良劑，實(shí)現(xiàn)年固碳量39.33萬t。在實(shí)現(xiàn)廢棄資源高值化利用的同時，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

一等獎：“探”達(dá)峰：診脈云南工業(yè)能碳，謀劃未來綠色發(fā)展

　　項(xiàng)目成員：張夢玲、李保坤、鄧盼盼、錢宇航、林森、高貴龍、賀淵斐

　　指導(dǎo)老師：祝星、李東方、韓永康

　　作品介紹：云南省是國家生態(tài)文明建設(shè)的排頭兵，綠色能源豐富，有望率先實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。但是，云南省目前產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)整體偏重，六大高耗能行業(yè)占全省工業(yè)能耗的比例高達(dá)72%，能耗強(qiáng)度明顯高于全國平均水平。在能源消耗總量和強(qiáng)度“雙控”向碳排放總量和強(qiáng)度“雙控”轉(zhuǎn)變的大背景下，為明確現(xiàn)有政策及規(guī)劃是否滿足 2030碳達(dá)峰要求，本團(tuán)隊(duì)立足云南，開展了全面且深入的調(diào)研和建模分析。首先，本團(tuán)隊(duì)對57 家企業(yè)開展實(shí)地調(diào)研，結(jié)合職能部門訪談和相關(guān)文件資料對390家企業(yè)進(jìn)行深入調(diào)查，全面掌握了工業(yè)領(lǐng)域高能耗行業(yè)企業(yè)的能源消耗狀況和能效水平。在此基礎(chǔ)上，分析計(jì)算各行業(yè)的節(jié)能潛力，并依據(jù)已有標(biāo)準(zhǔn)核算碳排放量。此外，進(jìn)一步結(jié)合本省實(shí)際情況，采用灰色關(guān)聯(lián)法篩選出影響云南省全社會碳排放的關(guān)鍵因素為人均GDP、人口總量、城鎮(zhèn)化水平、能源強(qiáng)度、能源結(jié)構(gòu)和第二產(chǎn)業(yè)占比，并運(yùn)用 STIRPAT模型和嶺回歸分析法建立碳排放模型，通過控制自變量發(fā)展趨勢，設(shè)定基準(zhǔn)、釋放節(jié)能潛力、全面節(jié)能、低碳發(fā)展和強(qiáng)化五種不同情景，進(jìn)一步預(yù)測了不同情景下云南省的碳達(dá)峰時間節(jié)點(diǎn)。結(jié)果表明，在現(xiàn)有技術(shù)路線條件下，僅靠釋放工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能潛力，難以實(shí)現(xiàn)2030年碳達(dá)峰目標(biāo)：在結(jié)合全行業(yè)技術(shù)路線創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的前提下，有望于 2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。最后，依據(jù)調(diào)研和建模分析結(jié)果，從政府、企業(yè)、高校等三個層面提出了實(shí)現(xiàn)云南省碳達(dá)峰的具體建議，為本省制定碳減排路徑提供科學(xué)依據(jù)，為全國碳減排目標(biāo)貢獻(xiàn)云南力量。

一等獎：多快好省，滿載而“硅”—切割廢漿液實(shí)時提純增值回收新工藝研究

　　項(xiàng)目成員：葉紋君、熊亦樂、胡馨月

　　指導(dǎo)老師：楊時聰、馬文會

　　作品介紹：在國家”雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的推動下，晶硅太陽電池為主的光伏技術(shù)近年來發(fā)展迅猛。在硅片生產(chǎn)的線切割工藝中，會損失約35％的 6N 級高純硅，導(dǎo)致資源浪費(fèi)，造成經(jīng)濟(jì)損失，引發(fā)生態(tài)環(huán)境問題。為經(jīng)濟(jì)高效地回收硅切割廢料中的高純硅，項(xiàng)目組研發(fā)了一套硅切割廢漿液實(shí)時提純增值回收新工藝。本工藝流程回收率達(dá)到81.20%，硅回收周期從2～3天縮短到13～15小時，金屬雜質(zhì)低至153.6ppmw，氧含量低至6.66%，產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)，真正做到滿載而“硅”，實(shí)現(xiàn)“多、快、好、省”的工藝技術(shù)、經(jīng)濟(jì)四大特色。最后，經(jīng)過中試研究結(jié)果表明，1噸硅切割廢漿液可回收812kg高純硅，帶來4000～5000元/噸的盈利空間。變廢為寶，資源循環(huán)，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)社會效益，為節(jié)能減排做出實(shí)際貢獻(xiàn)。

一等獎："綠氫新極"—面向工業(yè)堿性電解水制氫催化電極綠色制備新工藝

　　項(xiàng)目成員：徐鐸，郝志誠，胡笑晨，王辰暢翔，李佳豪，和湖雪，毛秋荻

　　指導(dǎo)老師：李志山，祝星，李孔齋

　　作品介紹：氫能作為新能源發(fā)展中的重要一環(huán)，面臨著環(huán)保、高產(chǎn)和低成本制氫的緊迫需求。目前大規(guī)模電解水制氫主要以堿性水電解制氫（AWE）為主，為降低其能耗，實(shí)現(xiàn)低成本制氫，開發(fā)高效的催化電極是主要的解決途徑。目前面臨的主要挑戰(zhàn)有:制備過程復(fù)雜、設(shè)備價格高、高溫過程耗能大，活性物質(zhì)易從基底剝離，在大電流密度下穩(wěn)定性差等。針對上述問題，本項(xiàng)目研制了高效的非貴金屬Co-Fe基催化劑，大大提高了對析氧反應(yīng)（OER）的催化活性；開發(fā)了一種浸漬-氣相熱解法用于電極制備，滿足了工業(yè)化對環(huán)保、低成本、大批量和批次穩(wěn)定性的生產(chǎn)要求。通過該方法制備的涂層電極替代現(xiàn)有工業(yè)電極，能量效率由72%提高到了83%，生產(chǎn)每標(biāo)方H2節(jié)省0.7度電；實(shí)現(xiàn)同型號單臺設(shè)備產(chǎn)氫量，相比現(xiàn)有技術(shù)提升70%以上；在500mA/cm2的大電流密度下，模擬實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)條件，電極已穩(wěn)定工作1000h以上。這項(xiàng)研究為納米材料的可控設(shè)計(jì)和合成提供了一種有效的方法，并為開發(fā)高效、低成本的電催化劑在能量存儲和轉(zhuǎn)換方面提供了巨大的潛力。

　　本次大賽由教育部高等教育司、教育部高等學(xué)校能源動力類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會指導(dǎo)，全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽委員會主辦，中國石油大學(xué)（華東）承辦。大賽貫徹“節(jié)能減排，綠色能源”的主題，緊密圍繞國家“雙碳政策”、著重培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力與協(xié)作精神，為我國“碳達(dá)峰、碳中和”事業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀接班人。自2024年3月份啟動以來，共收到629所高校的7044件參賽作品，海外21個國家和地區(qū)的142件作品以及667件產(chǎn)業(yè)賽道作品，吸引53000余名優(yōu)秀學(xué)子報名參加，參與高校和作品數(shù)量均創(chuàng)歷史新高。在國內(nèi)外產(chǎn)生廣泛影響。經(jīng)過學(xué)校選推、競賽組委會初審、專家網(wǎng)評，確定2450件作品進(jìn)入會評，經(jīng)專家組評審會議，確定來自全國130所高校的299支決賽入圍隊(duì)伍以及25支“康菲”杯產(chǎn)業(yè)命題賽道決賽入圍隊(duì)伍現(xiàn)場進(jìn)行創(chuàng)意比拼。最終評出特等獎16項(xiàng)（0.23%），一等獎174項(xiàng)（2.47%），二等獎257項(xiàng)（3.65%），三等獎1340項(xiàng)（19.02%）。

　　全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽由教育部高教司主辦，每年舉辦一屆，至今已舉行了十七屆，目前已發(fā)展成為全國高校能源動力領(lǐng)域影響力最大的學(xué)生賽事之一，也是全國高校有重要影響的年度學(xué)生課外實(shí)踐活動之一。昆明理工大學(xué)承辦了2014年第七屆大賽，并繼北京（2019）、江蘇（2021）、河北（2022）之后，于2022年5月發(fā)起了首屆云南省大學(xué)生節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽，并在昆明理工大學(xué)設(shè)立云南省大學(xué)生節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽秘書處。繼中國石油大學(xué)（華東）圓滿承辦第十七屆大賽之后，第十八屆大賽將于2025年由東北石油大學(xué)承辦。