[光明日?qǐng)?bào)客戶端]中量大一學(xué)生團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新溫室氣體濃度監(jiān)測技術(shù)

“沒想到，這支大學(xué)生團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的設(shè)備在測量精度和穩(wěn)定性上完全不輸進(jìn)口設(shè)備，甚至還有所超越，真是讓人刮目相看。”在試用了一碳究凈團(tuán)隊(duì)研發(fā)的高精度溫室氣體濃度監(jiān)測設(shè)備三個(gè)月后，浙江晶喜環(huán)保科技有限責(zé)任公司高管胡曉歡發(fā)出了這樣的感嘆。

準(zhǔn)確及時(shí)的監(jiān)測數(shù)據(jù)對(duì)于評(píng)估和保障“雙碳”目標(biāo)和國際履約的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。“當(dāng)前全球大氣二氧化碳平均濃度超過400ppm（1ppm為百萬分之一），年增長率2個(gè)ppm左右。要想準(zhǔn)確監(jiān)測其變化，所用儀器精度就要達(dá)到0.1ppm。”一碳究凈團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人蔣天植說。

這幾年，他跟著導(dǎo)師調(diào)研了各地大氣站設(shè)備情況，發(fā)現(xiàn)國產(chǎn)化高精度溫室氣體濃度監(jiān)測設(shè)備覆蓋率幾乎為零。我國大氣監(jiān)測面臨著進(jìn)口設(shè)備運(yùn)維成本高、數(shù)據(jù)安全等難題。

一碳究凈團(tuán)隊(duì)成員都來自中國計(jì)量大學(xué)，有博士、碩士和本科生，涵蓋了光學(xué)工程、光電信息、電子信息、材料、軟件工程等多個(gè)專業(yè)。八年來，他們深入調(diào)研相關(guān)領(lǐng)域企業(yè)，實(shí)地考察全國各地的大氣本底監(jiān)測站等場所，與行業(yè)專家進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，埋頭實(shí)驗(yàn)室攻克技術(shù)難題，致力于高精度溫室氣體監(jiān)測技術(shù)的提升。

團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)可調(diào)再注入光譜技術(shù)，為提高溫室氣體的檢測精度練就了火眼金睛。傳統(tǒng)的再入射技術(shù)光斑重疊度高，而這項(xiàng)新技術(shù)能夠有效地對(duì)光斑進(jìn)行分離，從而更加精準(zhǔn)地測量出各類氣體的濃度。它能讓二氧化碳的監(jiān)測精度達(dá)到0.1 ppm，甲烷的濃度測量精度更是達(dá)到了小于等于0.002 ppm。

為了確保測量結(jié)果穩(wěn)定可靠，團(tuán)隊(duì)還引入了溫度聯(lián)調(diào)技術(shù)，它像是給光學(xué)設(shè)備穿上了一件恒溫衣，通過提高光學(xué)設(shè)備內(nèi)部的溫度均勻度，從而避免因溫度變化導(dǎo)致的誤差，使系統(tǒng)穩(wěn)定性較傳統(tǒng)溫度反饋模式提高了3倍。

目前，團(tuán)隊(duì)已獲得相關(guān)發(fā)明專利29項(xiàng)；發(fā)表論文39篇，其中包括1篇Nature在內(nèi)的5篇頂刊文章。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的原理樣機(jī)在全國1/2的大氣本底監(jiān)測站進(jìn)行了中試，獲得了臨安、龍鳳山等地區(qū)大氣本底站的高度評(píng)價(jià)。

“這臺(tái)樣機(jī)的核心技術(shù)都是我們自主研發(fā)的，零部件也實(shí)現(xiàn)了90%的國產(chǎn)化。”蔣天植說：“后續(xù)我們將尋找相關(guān)領(lǐng)域的公司進(jìn)行深入合作，提升產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化能力，填補(bǔ)國產(chǎn)化高精度溫室氣體濃度監(jiān)測設(shè)備的空白，為‘雙碳’目標(biāo)實(shí)現(xiàn)裝備支撐。”

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