“浙里好成果”重大科创平台科技成果推介
2023-02-10本刊综合
可再生能源驱动的绿色燃料合成技术
“碳”享未来——二氧化碳变废为宝,构建全球低碳新生态
主要完成单位:白马湖实验室
推介人:高翔
二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)是实现“双碳”目标的一项关键技术。面向工业二氧化碳捕集以及二氧化碳资源化利用制取绿色燃料的需求,白马湖实验室开发二氧化碳低能耗高效捕集关键技术及装备,形成可再生能源驱动的绿色燃料合成路径与装备,并取得一系列成果。
白马湖实验室在浙能兰溪电厂建立了二氧化碳捕集利用的工程技术验证示范平台。该示范平台是从燃煤电厂烟气中捕集二氧化碳,每年捕集二氧化碳1.5 万吨,捕集的二氧化碳用于矿化制备加气砖、热/电催化转化制备绿色燃料和化学品等。
白马湖实验室还开发了胺基少水吸收剂二氧化碳捕集材料,再生能耗可进一步降低至2.2GJ/t 二氧化碳,当前胺基少水吸收剂已在百吨级装置完成连续验证。
绿色甲醇是由烟气中捕集二氧化碳和光伏发电分解水所得绿氢,通过一系列化学反应转化合成。白马湖实验室利用从燃煤电厂尾部烟气中捕集的二氧化碳,从绿电(光伏发电)驱动的电解水制氢系统中获取绿氢;在合成反应器中,氢气与二氧化碳在一定的温度、压力以及催化剂的作用下进行热化学反应,生成绿色甲醇。绿色甲醇可以作为替代燃料用于乘用车、商用车、远洋船舶等,也可作为工业替代原料实现工艺流程绿色重塑。
在绿色甲醇的制备过程中,白马湖实验室主要开发了高效、低能耗的电解水制氢技术、高效甲醇合成催化剂、适应甲醇柔性生产的工艺与调控技术以及系统深度耦合技术,相关指标达到国际先进水平。
高弹性高分子铁电材料
开创性地将弹性和铁电性赋予同一材料,让铁电材料“伸缩自如”
主要完成单位:中国科学院宁波材料所
推介人:胡本林
针对传统铁电材料在可穿戴领域应用中无法弹性变形的难题,率先提出“弹性铁电体”的概念,发展了“微交联”法制备本征弹性铁电体,开创性地同时将高弹性与铁电性赋予同一材料,成功研制出兼具高弹性回复与铁电性的新型高分子铁电材料,开辟了全新的“弹性铁电”学科方向,填补了弹性铁电材料领域空白,有望在可穿戴可植入电子器件以及智能驱动领域中实现重要应用。成果虽处于实验室阶段,但具有广阔的应用市场,比如脑卒中患者穿上一件带有柔性传感器的柔软、可清洗的衣服,可随时随地监控心率、呼吸等健康信息,真正实现实时掌控提前预警;弹性铁电材料可以让手机实现柔软贴身可任意弯折,不仅随身携带会更加方便,甚至可以集成在衣物或者手套之上,具有更高的测量精度、更好的穿戴舒适性。
星载智能计算机
天基智算,共筑太空科研创新之路
主要完成单位:之江实验室
推介人:李超
面向可见光和红外等多载荷遥感卫星天感天算的多样化应用需求,基于全国产软硬件研制高算力和低功耗两款星载智能计算机,通过卡群架构实现并行计算、电路级抗SEL 设计和按需隔离容错,支持软件系统在线重构和算法上注功能,突破轻量级计算框架、高通量优化引擎、大规模多源遥感图像星上实时处理、知识提取与迁移等关键技术,服务于东方慧眼智能遥感卫星星座计划,能够为其提供低成本、低功耗、高算力、智能化的遥感数据计算能力,提高卫星观测效率、时效性和准确度,已具备产品化能力。
之江实验室研制的星载智能计算机预计在2024年完成四颗卫星上的搭载发射,其提供的太空算力和存储能力将为深空探测、对地观测、卫星语义通讯、导航增强等行业带来深刻的产业变革。2022年,我国空天信息产业应用产值超5000 亿元,但民用卫星市场刚刚起步,到2029年,我国预计发射约15000 颗卫星,市场空间巨大。
等离子体制备高附加值纳米材料技术
旋转弧等离子体技术,加速尖端产业核心原材料国产替代
主要完成单位:省高端化学品技术创新中心
推介人:杨启炜
本技术利用等离子体的高温、高活性特点,实现了多个尖端领域关键材料(纳米硅、纳米镍粉/铜粉、纳米石墨烯、纳米碳化硅、纳米/球形氧化铝等)的制备,为我国锂电池、片式陶瓷多层电容器、柔性显示器、航空发动机/战斗机特种材料等尖端领域的战略安全和国产化替代提供了有力保障。目前,各项产品均已完成中试或正进行中试试生产。此外,已由团队成立的衢州晶洲科技发展有限公司来运作该项目,并拟以作价入股的方式寻求合作。
通用流程模拟软件
生产过程的数字沙盘,推演生命周期降本增效最优路径
主要完成单位:省智能工厂操作系统技术创新中心
推介人:张华云
通用流程模拟软件是现代流程工业发展的“基石”,它覆盖流程工业研发、设计、运营和维护全生命周期。本项目研究大规模稀疏非线性优化高效稳定求解方法,和基于联立方程的建模方法,突破模型病态校正及内点乘子迭代更新的稳健计算等技术,实现数据驱动与工艺机理融合的建模方式。将产出可产业化的自主可控的通用流程模拟软件产品,部分指标达到国际领先水平,并在2年内推动石油、化工等行业完成至少2 个示范应用工程。
该成果将打破国外产品垄断局面,赋能流程工业全生命周期数字化交付;解决应用之间建模标准化的底层问题,打造新型数字基建升级版,进一步释放工业生产数据价值;助力构建我国工业应用安全准入的强大保障,加速推进“四高”工业应用国产化替代进程。预计未来2年内可实现销售收入超5000万元。
紫外至中红外高亮度超连续谱光源
高精度测量与遥感的使能激光——高亮度宽谱激光技术
主要完成单位:杭州光学精密机械研究所
推介人:何文彬
针对先进激光制造与尖端检测装备对于高光束质量、宽光谱覆盖、高光子通量激光技术的迫切需求,发展了基于级联光子晶体光纤的超宽谱超连续谱激光技术,波长覆盖0.3至2.5 微米波段,平均功率近百毫瓦。成功研制了波长覆盖紫外至中红外波段的系列低损空芯传能光纤,实现了空芯光纤高单模纯度激光输出,有望为高精度激光探测与遥感、先进激光加工装备以及尖端医疗仪器等领域的变革式发展提供创新解决方案,具有重要的科学价值与巨大的产学研转化潜力。目前该项目处于实验室阶段,希望通过技术转让,成功产学研转移转化后,预期年出货100 台以上,年销售额达千万量级。