为充分发挥高校科创资源优势，搭建产学研深度融合的技术创新体系，加速科技成果向现实生产力转化，宁夏大学国家大学科技园技术转移中心作为自治区技术转移机构，长期面向社会各企事业单位定期推介优质科技成果。我们致力于精准架起“供给端”与“需求端”的桥梁，打通成果转化“最后一公里”，全面助力科技成果转化提质增效。

本期成果来自宁夏大学曹云娥团队研发的“生物质炭气联产与设施环境联控装备优化及智能控制系统开发”。

01 成果名称

生物质炭气联产与设施环境联控装备优化及智能控制系统开发

02 所处阶段

成熟应用阶段

03 应用行业

农、林、牧、渔业

04 成果简介

本成果围绕冷凉蔬菜设施生产能耗高、低温胁迫突出、生物质资源化利用率低等产业痛点，完成了生物质炭气联产装备优化、工艺参数迭代及设施环境智能联控技术体系构建，形成了可直接落地、规模化推广的成套装备与配套技术，具备良好的产业化转化与应用价值。项目重点开展立式生物质炭化气化工艺优化与装备改造，完成限氧热解生物质炭气联产装备升级改造1套。依托主成分分析（PCA）与灰色关联度分析方法，系统探明生物炭最优制备工艺条件，确定热解温度400℃、热解时间4h为综合品质最优制备参数。通过构建响应面分析模型，进一步精准优化炭化工艺，明确炭化温度411.21℃、制备时间264.83min、增温速率11.72℃/min为最优工况，理论得炭率最高可达40.14%，显著提升了生物质资源化利用效率与生物炭产品品质。项目集成创新形成燃气加热日光温室环境调控装备及配套技术，构建了燃气热泵加热与生物炭施用协同联控技术模式。田间应用结果表明，燃气热泵可有效提升温室环境温度，较对照温室气温平均提升4.96℃～10.71℃，可高效抵御极端阴冷低温天气影响。

05 推广应用前景

针对我国冷凉蔬菜产业设施环境调控能耗成本高、低碳生产技术匮乏等产业突出难题，本项目研发的生物质炭气联产装备及智能联控系统，实现了生物质资源化利用、设施环境智能调控、菜地土壤改良与低碳生产的多重突破，契合现代农业绿色低碳、节本增效、优质稳产的发展趋势，具备广阔的推广应用前景与极高的产业落地价值。

一是该成果精准破解冷凉蔬菜产业发展瓶颈，适配规模化设施蔬菜生产场景。当前冷凉蔬菜种植多依赖传统燃煤、电力调控设施环境，能耗费用居高不下，同时长期连作导致土壤板结、肥力下降、病虫害频发，而常规改良技术成本高、见效慢，且难以兼顾生产减排需求。本项目优化的限氧热解生物质炭气联产装备，通过多级布风搅拌、气体回流重整及多级净化技术，可高效将农林生物质转化为生物质炭与燃气，生物质炭可直接用于改良菜田土壤，提升土壤有机质、改善土壤团粒结构、缓解土壤退化问题；联产燃气可替代传统能源为温室供暖调温，大幅降低设施环控能耗成本。

二是该成果配套开发的生物质热解与温室燃气加热智能联控系统，实现了生物质炭气生产与设施环境调控的自动化联动、精准化管控，摆脱了传统设备操作繁琐、调控滞后、能源利用率低的弊端，显著提升设施蔬菜生产的智能化水平。在国家大力推进农业“双碳”战略、严控农业面源污染、扶持设施农业绿色发展的政策背景下，该技术兼具节本、提质、改土、减排多重效益，不仅适用于冷凉蔬菜主产区，也可推广至全国各类设施果蔬种植基地，适配农林废弃物资源化循环利用场景，市场适配性强、推广空间广阔，能够有效推动设施蔬菜产业由高耗高碳模式向绿色低碳循环模式转型升级。

06 知识产权

07 联系方式

联系单位：宁夏大学科技园发展有限公司

联系人：苏老师

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