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固體氧化物電解池（SOEC）是固體氧化物燃料電池（SOFC）的逆過程，圖一所示，SOEC通過電解H2O產生氫氣，通過電解CO2減少CO2排放，并對H2O/CO2進行共電解以產生用于化工生產的H2/CO合成氣。其產品可應用于煉鋼、化工、農業、航空航天和醫療等眾多領域。

針對我國嚴重棄水問題，提出將冗余水電就地轉化為易保存和運輸的清潔能源天然氣的整體工藝，冗余水電電解水產生氫氣，生物質氣化提供碳源，制備甲烷化催化劑，氫氣和合成氣在高效催化劑作用下，在特殊設計的流化床反應器中反應生成天然氣，實現水電和天然氣系統的交叉互補運行，提供能源優勢互補新途徑。建成了一套電轉氣小型示范裝置，運行結果表明：催化劑活性高、性能穩定，甲烷選擇性>99.9%，轉化率可達100%。

南開大學蓖麻生物航油集成技術，是在“應對氣候變化、綠色低碳發展”的前瞻理念下，集成南開十幾年蓖麻產業鏈開發基礎及化學化工科研優勢，自主研發，現已取得階段性成果：建立了“生物航油基礎研發基地”，突破了催化劑關鍵技術，打通了工藝流程，產品全項達標，成本在目前所有生物質航油中最低，申請中國發明專利 7 項，列入國家發改委《戰略新興產業重點產品目錄》、《國家重點推廣的低碳技術項目指南》等，獲第四屆國家和天津市創新創業大賽獎項，具有拉動千億元綠色低碳產業鏈的巨大發展潛力。 生物航空煤油（生物航煤）就是以動植物油脂或農林廢棄物等生物質為原料生產的航空煤油，可在航空煤油中大比例的添加使用（50%），且不需要對發動機做任何改進。2012 年開始的歐盟航空碳稅之爭已迫使各國爭相開發生物航煤技術來實現航空業的碳減排。生物航煤的研發契合國家十三五發展戰略規劃，對我國航空業減排、根治霧霾、維護能源安全、以及拉動三農等都有重要作用，是國家大力支持的綠色低碳產業創新增長點，是當前國家急需解決的重大科學難題之一。目前，該項目的技術難題就是核心催化劑脫氧活性不佳、航煤選擇性低、穩定性差。 南開大學李偉教授科研團隊目前已開發出具有完全自主知識產權的蓖麻航油制備及配套催化劑關鍵技術，使原料油轉化率＞99%，蓖麻生物航油產品收率＞80%；經中石化石科院按國際生物航煤最高標準的 ASTM D7566 和國家噴氣 3 號燃料（GB 6537-2006）等指標檢測，全項達標。相關研究內容在《Bioresource Technology》發表論文 1 片、申報中國發明專利 7 項、國際發明專利 2 項。相關技術受到國內外高度重視及新聞媒體關注。在第四屆中國創新創業大賽中以天津賽區第一名成績進入全國總決賽，最終以第 6 名榮獲“全國優秀團隊”稱號。

針對秸稈直接還田難、綜合利用率低、焚燒污染嚴重，土壤碳庫匱缺、耕地質量提升乏力等“老、大、難”問題，沈陽農業大學率先提出了“秸稈炭化還田”新理論，確立了“以生物炭為核心，以炭化技術為基礎，以生物炭基肥料和生物炭基土壤改良劑為主要發展方向，兼顧能源化利用”的技術路線。2005年以來，圍繞“生物炭暨秸稈炭化綜合利用技術研究與應用”，項目組先后突破了生物炭規模化制備與農業應用關鍵技術，構建了全產業鏈技術體系，推動了成果高效轉化，為秸稈間接還田開辟了一條新途徑。    1. 研發出“半封閉式亞高溫缺氧干餾炭化工藝”和“組合式多聯產生物質快速炭化設備”，突破了秸稈“低成本、大批量制炭”的產業技術瓶頸。該工藝設備對原料適應能力強、生物炭生產效率高、能耗低，有效解決了農作物秸稈密度低、含水量高、預處理能耗大、炭化效率低等問題。所制備的生物炭含碳量高、孔隙豐富，可廣泛用于土壤碳封存、農田溫室氣體減排、化肥減量增效、耕地質量提升等領域。    2. 開發出生物炭基肥料等系列生物炭基農業投入品，集化肥減量、土壤改良、節本增效等功能于一身，寓土壤改良與土壤利用之中，突破了生物炭規模化田間應用技術瓶頸。綜合運用作物學、土壤學、植物營養學、微生物學、生物信息學等方法，系統揭示了生物炭固碳、改土、保肥、持效、促生作用規律與機制。在此基礎上，遵循養分歸還學說和農田生態系統物質循環規律，發明了以生物炭為載體生產專用肥料、土壤改良劑、水稻育苗基質的技術與方法，開發出以生物炭基肥料為代表的系列生物炭基農業投入品，能夠在不增加農民生產成本的情況下實現秸稈間接還田，解決了生物炭直接還田成本高、推廣難、市場化程度低等問題，打通了生物炭規模化田間應用“最后一公里”，改變了化學類緩控釋肥料只減肥、改土作用不明顯、只在當季起作用的局面。    3. 開展了大規模試驗示范，構建了“分散制炭、集炭異地深加工”產業模式，實現了成果轉化。針對集中處置利用與秸稈等農林廢棄物分布廣、收儲運困難之間的矛盾，構建了“分散制炭、集炭異地深加工”產業模式，將產業鏈中的運輸成本降低約 70%；制定了《生物炭基肥料》農業行業標準并首次發布，突破了制約生物炭技術產業化和行業健康發展的“瓶頸”問題。    截至 2016 年底，項目技術累計推廣 1090.2 萬余畝，輻射全國 20 余個省（市、自治區）。其中，2014-2016 年，項目技術推廣應用 575 萬畝，新增銷售額 19665.6萬元，新增利潤 2359.9 萬元，節支增收 42890.9 萬元。合計新增經濟效益 45250.8萬元。

南開大學蓖麻生物航油集成技術，是在“應對氣候變化、綠色低 碳發展”的前瞻理念下，集成南開十幾年蓖麻產業鏈開發基礎及化學 化工科研優勢，自主研發，現已取得階段性成果：建立了“生物航油基礎研發基地”，突破了催化劑關鍵技術，打通了工藝流程，產品全 項達標，成本在目前所有生物質航油中最低，申請中國發明專利 7 項， 列入國家發改委《戰略新興產業重點產品目錄》、《國家重點推廣的低 碳技術項目指南》等，獲第四屆國家和天津市創新創業大賽獎項，具 有拉動千億元綠色低碳產業鏈的巨大發展潛力。 生物航空煤油（生物航煤）就是以動植物油脂或農林廢棄物等生 物質為原料生產的航空煤油，可在航空煤油中大比例的添加使用 （50%），且不需要對發動機做任何改進。2012 年開始的歐盟航空碳 稅之爭已迫使各國爭相開發生物航煤技術來實現航空業的碳減排。生 物航煤的研發契合國家十三五發展戰略規劃，對我國航空業減排、根 治霧霾、維護能源安全、以及拉動三農等都有重要作用，是國家大力 支持的綠色低碳產業創新增長點，是當前國家急需解決的重大科學難 題之一。目前，該項目的技術難題就是核心催化劑脫氧活性不佳、航 煤選擇性低、穩定性差。 南開大學李偉教授科研團隊目前已開發出具有完全自主知識產 權的蓖麻航油制備及配套催化劑關鍵技術，使原料油轉化率＞99%， 蓖麻生物航油產品收率＞80%；經中石化石科院按國際生物航煤最高 標準的 ASTM D7566 和國家噴氣 3 號燃料（GB 6537-2006）等指標 檢測，全項達標。相關研究內容在《Bioresource Technology》發表論 文 1 片、申報中國發明專利 7 項、國際發明專利 2 項。相關技術受到 國內外高度重視及新聞媒體關注。在第四屆中國創新創業大賽中以天 津賽區第一名成績進入全國總決賽，最終以第 6 名榮獲“全國優秀團 隊”稱號。 市場應用前景： 生物航油市場需求巨大，據國際民航組織規定，2020 年中國航空燃油的 30%（約 1200 萬噸）要打上“生物質標簽”，如果按“50%生 物質航油：50%化石航油”摻混，需要 600 萬噸“純”生物質航油， 總產值達數千億元。但 2014 年全國生物航油產量不足 100 噸，離規 模化相差甚遠。蓖麻航油具備占據 50%市場份額的可能性，按 5 年生 產蓖麻生物航油 300 萬噸計算，僅技術轉讓和催化劑銷售利潤就可達 5 億元以上。同時，使用生物航油可降低 50%以上的污染物排放，可 有效減排治霾，維護我們的環境安全。 擬開展合作方式： 現已申請中國發明專利 7 項，擬開展合作方式：建設年產萬噸級生物航油 及配套催化劑示范生產裝置，采用股權合作或實施許可的方式合作。

課題主要研究在模擬及真實口腔環境中，發展缺損牙齒和種植體表面蛋白質組裝體等生物調控因子的程序化構筑和仿生礦化修復技術，并從微、介到宏觀尺度探究材料生長過程中蛋白質組裝體介導的生物礦化機制。該研究為原位仿生礦化方法修復牙損傷提供科學依據和理論指導；

成果描述：本項目通過對白酒丟糟、秸稈廢棄物的有效降解利用，進行了特定性狀微生物育種研究，開發了白酒丟糟和農產秸稈從降解糖化到無滅菌連續酒精發酵的工藝路線，提出了農產秸稈和釀酒蒸餾廢水混合物高效沼氣發酵工藝，實現白酒丟糟及秸稈廢棄物向燃料酒精、沼氣等可再生生物能源的轉化，可以促使傳統白酒產業形成更為合理的資源-產物-資源生態釀酒產業鏈，實現廢棄物的減排和傳統釀酒企業綜合效益的整體提高。對于解決大量白酒丟糟、秸稈資源的浪費，促進釀酒生態產業的形成、生物能源生產原料的拓展等，具有重要意義。市場前景分析：本項目成果的推廣實施對象為中國傳統白酒生產及酒精生產企業，特別是大中型白酒生產企業。由于這些企業大都擁有酒精生產車間或合作酒精生產廠，不必經過巨額的設備投資，很容易通過技術改造將燃料酒精的生產融入原有的生產體系，而丟糟的大量排放和糧食的大量消耗，是大中型白酒企業不能回避的重大問題，也自然成為本研究成果的主要實施對象。目前已有白酒企業表達愿意參與共同合作開發的意向，研究成果的應用前景可觀。與同類成果相比的優勢分析：（1）系統性地探討并建立了白酒丟糟和農產秸稈從降解糖化到無滅菌連續酒精發酵的完整工藝，國內外未見報道。 （2）建立了農產秸稈和釀酒蒸餾廢水混合物高效沼氣發酵工藝，屬國內領先技術， （3）建立了白酒丟糟及農產秸稈廢棄物先降解發酵生產乙醇，然后再將廢渣廢液轉化為沼氣的梯級能源轉化體系，屬國際先進技術。 年產300噸，年銷售收入300萬元。

本裝置采用以旋轉錐反應器為核心的閃速熱解技術，可最大限度地生產生物質油。該技術能以連續的工藝將低品位的生物質(鋸末、稻殼、秸桿等有機廢棄物)轉化為易儲存、易運輸、能量密度高且具有商業價值的生物質油，同時產生的副產品還有中熱值的可燃氣和少量的炭。生物質油可以直接用于現有的鍋爐燃燒，更重要的一步通過加氫處理和沸石合成技術將生物質油改質為熱值較高的烴類燃料，合成為生物質汽油或生物質柴油。該技術為生物質及有機廢棄物的有效清潔利用和可再生能源的生產探索了一條新途徑。 生物質油除了能量的應用外，也可作為化工工業的重要原料，經GC-MS分析，證明含有數十種有機化合物，它們經過深加工可以制取染料、農藥、醫藥、香料、樹脂和助劑等精細化工產品。例如生物質油中的3-甲氧基-4羥基苯甲醛(即香草醛)，廣泛用于定香劑、變味劑和調合劑的重要原料。它是一種天然香料，所以價格十分昂貴。因此，生物質閃速熱解轉化的生物質油作為綠色化工產品的生產原料也具有廣泛的應用前景。技術指標 生物質加工量10kg/h            氣相滯留期0.1～1秒 生物質顆料尺寸＜2mm          　生物質油產率60%(占生物質原料重量比)

本發明涉及一種可完全生物降解的石頭紙的制備方法，其制備原料的質量百分比為：無機礦粉65-80％，生物降解的樹脂(聚丁二酸丁二醇酯)12-22％，偶聯劑1-4％，顏料1-8％，增容劑1-5％，聚乙烯醇2-5％。其具體制備步驟為：將充分干燥的無機礦粉用偶聯劑處理后，與聚丁二酸丁二醇酯、顏料、增容劑、聚乙烯醇在攪拌作用下混合均勻，再通過塑化、擠出、壓延、冷卻工藝即制得可全生物降解的石頭紙。