高校展区527项展项幕后，记者探访实验室看上海创新硬核实力
高科技“变废为宝”赋能前沿产业
来源：解放日报
作者：徐瑞哲
日期：2026-10-14
本报记者 徐瑞哲
第二十六届中国国际工业博览会上，全国63所高校齐聚，高校展区527项项目参展。记者走进各校实验室，探访最能代表其硬核实力的展项，发现从异质结电催化剂到锂矿废渣“炼金术”，“绿色”成为当下前沿产业创新流行色。
海水制氢破解二次污染
凭借风光耦合的电解水/海水与二氧化碳高附加值转化技术，上海电力大学吴江教授课题组打通“绿电—绿氢—碳转化”完整链条。此次工博会上展示的前沿工程化样品成果，依托风能、太阳能的绿电资源，一方面实现天然海水直接电解制取绿氢，另一方面将二氧化碳温室气体催化转化为乙烯、甲烷等高附加值化工产品。
传统海水制氢，依赖海水淡化工序，设备投入高，还会产生浓盐水等二次污染物；二氧化碳的常规处理以封存为主，也很难高效转化为有用工业品。针对行业痛点，上电吴江团队在催化剂材料、电解工艺、研发方法上实现多重创新：成功开发高性能光催化材料，实现二氧化碳制乙烯接近100%的选择性；通过稀土掺杂，调控电子轨道能级，在常温常压条件下将二氧化碳定向转化为甲烷，产物选择性超90%。
团队研发出硫酸盐耐氯防护层的异质结电催化剂，无需海水淡化预处理，将天然海水直接电解制氢，可稳定运行超360小时，海水电解模块已获得欧盟氢能认证。
这一拥有27项发明专利的项目，用于海上风光基地、海岛场景，可就地消纳风电光伏的富余弃电，直接电解海水产出绿氢。
高回收率“炼金有术”
作为锂电源头的锂矿冶炼过程，大量含有铍、铊等有毒重金属的“冶炼剩余物”悄然堆积，成为悬在绿色生态环境头顶的一把利剑。
在工博会，藏着“采矿废渣”变身“战略金属”的秘密。华东理工大学生物工程学院张旭教授领衔的参展项目“含金属固废资源化和无害化生物反应器技术”，找来自然界中的嗜酸性微生物为人类“打工”，围绕菌种挖掘、工艺调控、反应器放大三大核心问题攻关，最终开发出具有完全自主知识产权的含金属固废生物浸出技术体系。
“简单说，就是让微生物‘吃’进废渣，‘吐’出宝贝。”经过驯化改造，这些微生物能代谢产生高效生物酸，在温和条件下像“生物手术刀”一样，精准分离有毒元素与有价金属，溶浸效率优于传统工艺中同等浓度下的无机酸和有机酸。
目前，该技术已通过生态环境部专家论证，被认定填补了国内外技术空白。“这技术不仅适用于锂冶炼剩余物处置，还可广泛推广至其他类型含金属固废的无害化和资源化处理，为有色冶金、矿山开采等行业的固废处置提供全新解决方案。”
“工业包袱”变战略材料
同样是战略资源，“黑色”也能变绿。华理展区的另一边，“煤矸石制备电子铝硅合金”项目让亿吨废渣变身AI芯片的战略材料。我国堆存着超过70亿吨采煤留下的“废物”——煤矸石，且每年仍以数亿吨的速度递增。这个庞大的“工业包袱”，长期以来主要靠填埋处置。
硬币的另一面，5G通信、AI服务器GPU及航空航天等前沿领域，正对一种核心材料——中高端的铝硅合金极为渴求。华东理工资源与环境工程学院乔秀臣教授领衔的科研团队，为此展开一场长达20年的“科技炼金术”探索。
传统方法制备高纯铝硅合金，极度依赖高昂的高纯铝和高纯硅原料，成本居高不下。乔秀臣团队研发的“低温自蔓延燃烧技术”，在原料端对煤矸石进行活化处理，完美解决了煤矸石选用过程中“铁含量过高”的行业顽疾。“熔盐电解三合一”技术则打破了传统方法的局限，直接以纯化煤矸石为原料，在熔盐体系中一步协同制备出高硅铝硅合金。
项目不仅原料成本极低，还可享受国家固废处置补贴，在原料端跑通了奇迹般的“负成本”逻辑。其制备出的合金产品热导率、热膨胀系数等关键指标达到或优于市场现有高端产品标准。“接下来，团队全速推进中试线建设，力求早日量产高性能铝硅合金。”乔秀臣说。
