生物炭因其可再生性和獨(dú)特的理化特性是超級電容器電極的理想前體，將生物炭應(yīng)用于儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)τ谖覈半p碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要意義，但秸稈生物炭制備調(diào)控過程較為復(fù)雜，難以通過傳統(tǒng)試驗(yàn)確定最佳工藝，并且理化特性與儲(chǔ)能的構(gòu)效關(guān)系仍不清晰。
近日，記者從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，該院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所種植廢棄物清潔轉(zhuǎn)化與高值利用團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了機(jī)器學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)模型，揭示了秸稈生物炭材料及其儲(chǔ)能特性的構(gòu)效關(guān)系，相關(guān)研究成果近期發(fā)表在《化學(xué)工程雜志（Chemical Engineering Journal）》上。
生物炭理化特性與儲(chǔ)能特性的構(gòu)效關(guān)系（中國農(nóng)科院環(huán)發(fā)所供圖）
該研究通過生物炭儲(chǔ)能材料大數(shù)據(jù)檢索分析，構(gòu)建并優(yōu)化了三種機(jī)器學(xué)習(xí)模型用于生物炭制備工藝與儲(chǔ)能特性預(yù)測，模型預(yù)測精度可達(dá)93%，并發(fā)現(xiàn)升溫速率、微孔占比、比表面積等是影響生物炭比電容的最重要因素。
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，提升活化劑添加量和反應(yīng)溫度，降低反應(yīng)時(shí)間和升溫速率對改善生物炭儲(chǔ)能性能具有積極意義。
研究結(jié)果為秸稈生物炭在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。該研究得到國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。（通訊員 王 佳）
