创新无界,绿动未来:重塑可持续发展版图
2020年世界知识产权日主题为“为绿色未来创新”,当“为绿色未来创新”遇见中国高校的实验室,一场‘绿色专利革命’正在发生——从钙钛矿电池到纤维素生物塑料,创新者正用智慧重构人类与地球的契约。
全球通过专利技术推动环保革命。本文聚焦清华大学、浙江大学等的真实专利案例,揭秘绿色科技如何从实验室走向现实应用。
一、案例说明
案例1:清华大学——钙钛矿太阳能电池技术突破
清华大学电机系易陈谊团队在钙钛矿太阳能电池领域取得了重大突破,他们通过开发新型空穴传输材料(HTM-T2)并结合真空蒸镀技术,实现了26.41%的光电转换效率,这是目前钙钛矿太阳能电池的世界最高效率记录。
创纪录的效率和良好的稳定性以及低成本和可大规模制备的特点,显示了多功能HTM应用于PSCs的巨大潜力。这种多功能空穴传输材料设计策略为未来新材料开发提供了宝贵的经验和指导。同时,这也是真空蒸镀钙钛矿电池效率首次超过传统溶液法,展示了该方法的巨大发展潜力。这一研究成果不仅为钙钛矿太阳能电池领域带来了新的突破,也为未来可再生能源的发展提供了更加高效、稳定和经济的解决方案。
案例2:浙江大学——秸秆生物降解材料产业化
来自浙江大学方浩团队的研究中,研究人员利用构建的体外合成生物学平台对玉米秸秆进行生物预处理和多酶级联催化,最终成功将农业废弃物玉米秸秆转化为高附加值化学品——肌醇,实现了从生物质到化学品的高效转化,该文章发表于ACS Sustainable Chemistry & Engineering 期刊。
与传统方法相比,该研究具有多方面的创新和优势。一方面,利用白腐真菌进行固态发酵预处理玉米秸秆,不仅有效降解了木质素,还能产生具有商业价值的漆酶作为副产品,不但避免了潜在的环境污染,更提高了整个过程的经济价值;另一方面,采用“一锅法”进行酶催化转化,也可以减少了中间产物的分离和纯化步骤,简化了工艺流程,降低了生产成本。

图1 天然木质纤维素转化为肌醇流程图 (来源:https://mp.weixin.qq.com/s/H5OxaDdmiI2vpydGB6_DOQ)
案例3:上海交通大学——智慧建筑节能系统
为响应“双碳”国家战略,助力国家达成2030“碳达峰”与2060年“碳中和“目标”,上海交通大学国家能源智能电网(上海)研发中心希望能够通过对其大楼进行局部改造,以针对能源的科学利用进行示范性展示,同时兼顾教学、科研、实验和实践相结合的使用功能。
上海交通大学机械与动力工程学院开发的基于物联网的智能温控系统通过AI算法预测能耗需求,实现建筑空调系统节能。

图2 国家能源智能电网(上海)研发中心 (来源:https://mp.weixin.qq.com/s/nmPFizjWXwrQXumzxe9nIQ)
二、结语
当春风拂过校园的梧桐树梢,我们迎来第20个世界知识产权日。沉思2020年“为绿色未来创新”的主题,那些以智慧守护地球的探索从未停歇。今天,让我们透过高校科研团队的创新实践,感受专利成果如何转化为绿色发展的现实生产力,见证科技向善的力量—高校专利不仅是技术突破的凭证,更是推动社会可持续发展的引擎。2020年世界知识产权日将至,期待更多师生以创新之力守护地球家园!