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我为“双碳”献一策③|农田尾水处理、校园“碳账户”智慧管家……这些学子对践行“双碳”提出新方案

时间:2024/3/1 15:05:56

来源:东方网教育频道 上海市教委新闻办        选稿:东方网教育频道 陈乐 秦嘉莹

2023年,市教委、市发展改革委等11部门共同组织开展了2023年第二届上海市青少年“双碳”方案提案大赛。本届大赛围绕“走向碳中和之路,始于足下”主题,鼓励同学们结合自身的学科特长和兴趣爱好,发掘、研究身边的“绿色”议题,围绕垃圾分类、生态环境、双碳、循环经济等领域,提出相应的解决方案。经过层层筛选,在来自107所学校的187份作品中,共评选出特等奖6个、一等奖6个、二等奖8个、三等奖14个、优胜奖16个。

这些优秀作品,生动展现了上海学校生态文明建设和青少年积极参与生态环境保护的丰硕成果。即日起,我们推出“我为‘双碳’献一策第二季——2023年上海市青少年‘双碳’方案提案大赛优秀作品联展”,精选进入决赛的优秀作品,引领更多青少年和公众将建设美丽中国转化为自觉行动。

本期为本次案例联展的第三期,沪上学子们带来了他们的优秀作品,青少年们关注环保技术与生态文明,钻研“双碳”问题,让我们来深入了解一下本期优秀案例吧!

“碳”究缘“固”,“藻”日还“田”——一种近自然的农田尾水生物化学联合固碳耦合技术

选送学校:上海师范大学

农田土壤碳对于土壤肥力的形成和全球气候的变化均起着重要作用。如何高效和持续回收农田尾水排放过程中损失的可溶性碳,是维持农田土壤碳稳定、实现农业绿色低碳循环发展所需要解决的关键性技术问题。

针对此问题,来自上海师范大学环境与地理学院的小组成员们搭建了一套以铁改性生物炭固碳为核心技术的“铁碳材料-微生物-微藻”循环固碳装置,实现了农田尾水有机及无机碳的固定。该装置利用铁改性生物炭强化农田尾水中化能自养微生物的固碳能力,同时通过插入表面铺涂该生物炭的微藻负载棒富集尾水中的天然微藻,以实现装置内异养微生物所释放二氧化碳的光合固定。

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装置运行流程为:农田尾水经集水区进入填料反应区,铁碳材料通过物理吸附、化学络合以及促进微生物固碳等作用固定尾水中可溶性有机和无机碳,处理后的尾水经出水系统排出。同时,装置上部的微藻负载棒吸附尾水中微藻,进一步利用微藻光合固定反应区释放的二氧化碳。

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该装置利用近自然方式固碳,所用生物炭、微生物和微藻均由农业活动附带产生,无需额外耗能。同时,该装置可以提高尾水系统的生物和非生物固碳效率,并实现农田土壤碳的循环利用。试验结果表明,该装置可高效固定农田尾水中的有机碳和无机碳,总碳固定效率达到80%。

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校园碳计量实践调查

选送学校:上海市工业技术学校

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该小组成员们通过实地调查,对上海市工业技术学校的实训中心、校园绿化、教学楼、宿舍楼、以及生活垃圾与工业垃圾等进行全方位的调研,询问有关学校老师负责人相关数据,对化石能源的直接排放和外购能源、建筑建设前中后期的材料消耗及运输、废物的处理处置及资源回收利用等过程的间接碳排放数据进行收集,根据学校实际进行碳排放核查。

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对全校近三年的数据收集之后,小组成员通过查找中国生命周期基础数据库(CLCD)的数据,并根据温室气体(GHG)排放=活动数据(AD)×排放因子(EF)公式,对全校的用电量、污水排放量、用天然气量的数据进行处理,为调研报告提供了有力的数据支撑。

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同学们通过实地调查、数据收集和分析,力求精确计算校园内各个方面的碳排放情况。同时,他们针对调查走访和数据核算结果,通过分类、分区、分重点,对校园内部的碳资产与能源消耗进行实时监测管理,制定出节能减排相关降碳措施,达到校园碳计量的实际目的,这对未来学校的碳排放管理具有重要参考价值!

小学校园“碳账户”智慧管家——碳小宝

选送学校:

上海交通大学附属实验小学

如何针对小学生的心理发展特点和成长规律,借助智慧科技手段,创新“双碳”教育形式,营造人人争当“双碳”小卫士的绿色校园文化?来自上海交通大学附属实验小学“碳宝小队”的三名小组成员开拓思路,创新形式,设计出一款小学校园“碳账户”智慧管家系统。

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“碳宝小队”以“人人参与、操作简单、浸润教育”为目标,在文献调查、专家访谈、问卷调查的基础上,完成了小学校园“碳账户”智慧管家系统的方案设计和样机模拟,她们把这个系统命名为“碳小宝”。“碳小宝”取代了传统的纸质“碳账户”,可实现校园“碳账户”积分的实时新增、查询等功能。为了增强娱乐性和互动性,碳小宝还具有其他的拓展功能。比如,将小学生的绿色低碳行为转化为“碳账户”积分,引导小学生在知识问答、互动游戏、段位比拼等寓教于乐的过程中,养成主动减碳降碳的行为习惯。

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“碳宝小队”的队员们还计划通过图文、视频等多种手段,让更多的伙伴们通过新媒体知道“碳小宝”,喜欢“碳小宝”,使用“碳小宝”,让更多小朋友在成长道路上与“双碳”相伴。