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從農業環境中挖掘自然
能源
并將其高效轉化為電能的研究成果
環境溫濕度、光照強度、水分、鹽堿度、作物生理指標……這些參數關系農作物生長,現代農業通過農業信息智能感知技術便可輕松“一網打盡”。 然而實時監測這些指標需要電力驅動,電力無疑是智慧農業蓬勃發展的“源頭活水”。田間地頭常常難以鋪設管線,而電池有限續航能力和污染風險又比較突出。因此發展農業信息“無源感知”是未來智慧農業一大趨勢。 為更好地解決這一難題,浙江大學生物系統工程與食品科學學院IBE團隊平建峰研究員課題組,提出了一種簡便有效的方法,從農業環境中挖掘自然能源并將其高效轉化為電能。首次將摩擦納米發電機技術應用于農用紡織品中,并用于降雨時雨水能的收集,通過能量轉化獲取電能。 這項研究,近日發表在國際知名期刊《納米能源》( Nano Energy )上,論文第一作者為浙江大學生物系統工程與食品科學學院2020級博士研究生姜成美 ,通訊作者為平建峰研究員。 功能化紗線的制備流程及其在農業中的應用場景把摩擦納米發電機裝進農用紡織品的紗線里 南方地區經常暴雨成災,造成農業生產的巨大損失。農用紡織品在大棚設施中最為常見,它能夠遮陰擋雨,保護農作物。 如何從農業環境中挖掘能源? 浙大科研人員將這兩者巧妙結合,通過紗線表面功能化,將摩擦納米發電機依附在紗線上,織成智能化農用紡織品,利用雨水沖刷時的電子轉移與流動產生電流,源源不斷地為智慧農業供能。裝載摩擦納米發電機的紗線可以說是智慧農業的“無源活水”。 這個研究靈感來自一場突如其來的大雨:仲夏時節,一場突如其來的傾盆大雨透過來不及關閉的窗戶摧殘了窗臺邊的綠植。這引起了研究人員的思考:“農作物所處的環境只會更惡劣,那么我們就想辦法利用它的惡劣。”大棚不僅可以作為作物、動物的“保護傘”,還可以作為雨滴能的收集器。 實驗數據顯示,在9.5牛頓的連續力作用下,3厘米長的紗線就能產生7.7伏的電壓。 平建峰介紹,未來通過連接儲能設備,這些被改造的農用紡織品,不僅可以為種植業和畜牧業提供保護以提高農畜產品質量與產量,還可以為物聯網感知器件源源不斷地輸送電能,從而開展農業信息的無源監測和實時提供天氣狀況。 功能化紗線在農用紡織品上的應用綠色能源在智慧農業中具有廣闊應用 為什么雨滴的能量可以轉化成電能呢? 這是因為對農用紡織品的紗線進行了特殊改造。科研人員在其表面覆蓋了兩層特殊材料——導電的碳化鈦納米材料和不導電的聚二甲基硅氧烷(一種高分子聚合物)。 功能化紗線收集雨滴能的原理 該聚合物能夠防水并與環境中的雨水發生電子轉移。而碳化鈦感應電極,不僅具有高導電性能,還因其高電負性可以助力表面聚合物搶奪電子。因此在實現農用紡織品原有的農用保護材料、保溫、遮陽、水土保持、排水灌溉、種子培育基材的功能基礎上,還能從農業環境中源源不斷地獲取能源,為智慧農業提供驅動力,實現農業信息“無源實時感知”。 平建峰說,這兩種材料具有良好的生物相容性,而且整個制備過程易于規模化和工業化。
浙江大學
2021-04-11
基于溶液除濕的新
能源
電動汽車余熱儲能式空調系統及其方法
本發明公開了一種基于溶液除濕的新能源電動汽車余熱儲能式空調系統及其方法,包括一次回風溶液除濕系統、空調制冷劑循環系統、余熱儲能溶液再生系統。本發明通過相變材料吸收電動汽車電池散熱,能改進電池散熱效果,有效控制電池組溫度;利用相變儲能技術可以高效回收并可控地輸出冷凝熱和電池散熱,實現余熱利用,減小電動汽車整體能耗;通過溶液除濕技術實現除濕環節和控溫環節分離,不需要將空氣降低到露點溫度以下來除濕,大大減小空調的控溫負荷;通過一次回風模式,將新風與回風混合,既保證了空氣品質,又減少了空調的控溫負荷;同時除濕溶液可反復再生,使用壽命長。
浙江大學
2021-04-11
動態云服務請求下數據中心多
能源
的在線控制方法和系統
本發明公開了一種動態云服務請求下數據中心多能源的在線控 制系統,包括系統狀態監控模塊、負載調度模塊和多源供能系統管理 模塊,負載調度模塊包括延時敏感型請求調度子模塊和延時容忍型作 業調度子模塊,系統狀態監控模塊用于每隔一段時間接收來自用戶的 云服務請求,判斷云服務請求是延時敏感型請求還是延時容忍型作業, 并在云服務請求是延時敏感型請求時將該云服務請求發送到負載調度 模塊的延時敏感型請求調度子模塊,在云服務請求是延時容忍型作業 時將該云服務請求發送到負載調度模塊的延時容忍型作業調度子模 塊。本發明能夠優化數據中心供能系統的長期運營開銷,并且不需要 提前獲取任何系統數據或者假設任何的穩態分布。 完成人:金海、劉方明、鄧維
華中科技大學
2021-04-11
燃氣天然氣的熱氣機
能源
島關鍵技術研究與示范
項目成果/簡介:建筑節能已成為我國節能技術領域的重要議題.冷熱電三聯供技術是充分利用低品位熱能的一種有效手段,該系統能源綜合利用率高,一般均可達到70﹪以上.本文闡述了分布式區域冷熱電聯供系統的原理和特點,提出一種基于熱氣機的天然氣能源島系統.并指出充分推動分布式區域冷熱電聯供技術的應用,對于能源節約,環境保護,能源安全以及資本有效運作具有十分重要的意義.
上海交通大學
2021-04-10
安徽省可再生
能源
建筑應用關鍵技術與應用標準研究
該項目依托獲批的“國家智慧城市專 項試點” ,按照“1+18+N”(1個省級平 臺、18個市級平臺、N個高校、醫院站級) 的模式,構建全省統一的“公共建筑能耗 監管云平臺” ,最終實現我省能源總消耗 下降5%~10%的管控目標。該項目采用 “互聯網+能源管理”的技術創新,實現 了覆蓋全省的、可持續運行的“能源管理 云”平臺,這一系列創新的模式被稱為 “安徽模式” 。
安徽建筑大學
2021-01-12
北京藍晶微
生物
基于微
生物
的分子和材料創新平臺
藍晶微生物致力于打造基于微生物的分子和材料創新平臺。團隊由清華、北大青年科學家組成,顧問團隊包括中科院院士,中科院微生物所工業微生物研究室主任等。致力于利用合成生物學技術,提供生物活性分子。業務包括合同付費業務(iGEM科學教育,Holog平臺),大客戶定制開發(PHA業務線等)及自產經營(CBD開發)。點擊上方按鈕聯系科轉云平臺進行溝通對接!
清華大學
2021-04-10
生物
基高性能尼龍原料?1,5-戊二胺的
生物
催化合成技術
已有樣品/n本項目建立了從葡萄糖生產戊二胺完整的工藝包。創新了自有知識產權的賴氨酸生產菌種,糖酸轉化率達到75%,是報道最高水平;通過蛋白質工程手段獲得了耐受高溫、高pH且具有高活性的賴氨酸脫羧酶突變體,其酶學性能處于已報道的最高水平;通過調整酶的生產工藝和賴氨酸催化工藝,利用該酶進行戊二胺轉化,1噸發酵罐上6h內可以獲得218g/L的戊二胺,摩爾轉化率大于98%;打通了戊二胺提取路線。經過初步核算,戊二胺的生產成本可以控制在1.4萬每噸左右,遠遠低于己二胺(2.5萬每噸)。該成果已申請4項中國發明
中國科學院大學
2021-01-12
一種
生物
質催化熱解制取富含愈創木酚
生物
油的方法
本發明公開了一種生物質催化熱解制取富含愈創木酚生物油的方法,其特征在于, 以碳酸鈉為添加劑,稱取一定量的添加劑,配成水溶液,加入粉碎后的生物質原料,保持生 物質原料和添加劑質量比為 8-10%時,干燥去除自由水分,再置于流化床裂解反器中裂解, 裂解產物經冷凝后得到富含愈創木酚生物油。本發明的原料來自天然的生物質,無毒,反應 過程簡單,同時原料廉價,真正做到了變廢為寶。針對現階段生物質催化熱解后添加劑隨固 體產物隨意丟棄的現象本發明也提出了一套措施-循環利用催化劑,本發明不僅得到了制取 富含愈創木酚的生物油方法,也更經濟環保的解決了熱解過程后催化劑何去何從的問題
安徽理工大學
2021-04-13
產油脂微
生物
資源開發及微
生物
油脂在飼料中的應用
成果描述:該成果得到國家基礎專項項目()和四川省支撐計劃()資助。本項目通過建立了有效利用農業廢棄物的方法,生產油脂微生物能夠利用的碳源。對能利用木糖為碳源的微生物制備微生物油脂生產條件進行優化,提高產油量。建立中試規模的微生物油脂的制備體系,解決微生物油脂的來源、高生產效率和降低生產成本等問題。并完成微生物油脂的飼用效果試驗。產油脂微生物能利用糖蜜等廢棄物進行生產。產油脂微生物含油率高,油脂含量為54.6%,生物量為23.5g/L。所產油脂富含不包和脂肪酸,能效高。所產油脂的脂肪酸主要集中在C16和C18,碘值集中在60-100之間,皂化值集中在100-130之間。市場前景分析:油脂作為高能量物質,是動物飼料最佳的能量飼料來源。隨著動物營養研究的不斷深入,借鑒國外飼料研究的經驗,近年來國內也掀起了對動物生長能量需求的研究。油脂是高能飼料,其能值是碳水化合物和蛋白質的2.25倍,添加油脂作為能量飼料越來越受到動物營養專家推崇。市場統計2010年能量飼料市場規模在330萬噸,年銷售總額為180億元,預測2015年將增長至635萬噸,每年以14%的速度增長。因此微生物油脂在飼料領域中的市場前景非常廣闊。與同類成果相比的優勢分析:產油脂微生物含油率高,油脂含量為54.6%,生物量為23.5g/L。所產油脂富含不包和脂肪酸,能效高。所產油脂的脂肪酸主要集中在C16和C18,碘值集中在60-100之間,皂化值集中在100-130之間。
四川大學
2021-04-11
東南大學
能源
與環境學院臺式X射線衍射儀采購公開招標公告
東南大學能源與環境學院臺式X射線衍射儀采購招標項目的潛在投標人應在東南大學采購中心網(https://dnzb.seu.edu.cn/)獲取招標文件,并于2022年06月16日14點00分(北京時間)前遞交投標文件。
東南大學
2022-05-27
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