在苏北广袤的芡实种植区,一群来自淮阴工学院化学工程学院的青年科研人员,正用科技创新为传统农业废弃物书写绿色新篇。他们研发的绿色细菌-微波-电子束三驱联动的活性炭智造技术,成功将坚硬难解的芡实壳转化为"黑色黄金",构建起农业固废资源化利用的全新范式。
江苏作为芡实主产区,每年逾10万吨芡实壳因缺乏有效处理技术,长期面临"留之无用、弃之污染"的困境。“菌电织碳”团队在实地调研中发现,传统处置方式不仅造成水体污染,更浪费了生物质资源的潜在价值。
经过18个月技术攻关,团队创新研发出绿色细菌-微波-电子束三驱联动的活性炭智造技术。通过精确控制裂解温度与活化剂配比,使芡实壳中的木质纤维素发生定向转化,制备出的超级活性炭比表面积突破1300㎡/g,相当于将1克材料的内部空间展开后覆盖1.3个标准篮球场。"自然馈赠的微观孔道结构,经过科技赋能焕发新生。"项目负责人周一铭展示着电子显微镜下的炭材料图像,蜂窝状的三维孔隙清晰可见。
该技术的突破性不仅在于材料性能,更在于构建了完整的资源化利用体系。团队针对不同行业需求开发分级产品:工业级大颗粒炭用于印染废水处理,其对重金属离子的吸附容量达400mg/g;民用级微米炭粉制成的空气净化滤芯,甲醛去除率较传统产品提升42%。
值得关注的是,每吨活性炭可固定2.8吨二氧化碳当量,环境效益显著。目前相关技术已获3项发明专利授权,2篇研究成果发表于国际权威期刊。
在张静教授带领下,这支00后的团队展现出产学研深度融合的特质。为验证产品实用性,连续三个月走访20余家环保企业,采集200余组工业场景数据优化工艺参数。"最让我们振奋的,是听到企业反馈‘这种活性炭确实解决了当前瓶颈’。"团队成员李佳锐回忆道。
在洪泽湖畔的芡实种植园,曾经堆积如山的褐色果壳正被系统回收。这些重获新生的活性炭产品,有的流向长三角环保企业,有的成为新能源汽车电池组件,有的则化身家用空气净化器滤芯——这条贯穿城乡的绿色产业链,恰是科技创新助力生态文明建设的生动写照。