生态文明和信息文明代表着人类文明的发展方向,是人类克服传统社会形态弊端,实现人与人、人与自然、人与技术和谐共生的必然要求。智慧化和绿色发展切准了我国进入新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局的时代发展脉搏,顺应了智慧与绿色深度融合的大趋势,以智慧化、绿色化为关键词的发展理念正成为全社会的普遍共识。在上述背景和理念下,由厦门大学国内合作办公室副主任、龙岩产教融合研究院院长唐礼智教授牵头,在充分整合厦门大学、龙岩学院两校数字技术、环境与生态领域10多名中青年学者的基础上正式组建智慧绿色研究团队。运行一年多以来,研究团队已经在Journal of Hazardous Materials, Separation and Purification Technology, Journal of Environmental Management等SCI权威学术期刊上发表多篇学术论文,主持国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、国家社会科学基金等多项国家级纵向研究课题,并且在龙岩以及国内其它地区承担多项地方政府和龙头企业委托的横向课题,成为国内智慧绿色交叉研究领域发展势头迅猛的一支新兴研究力量。
目前,研究团队正在开展的主要技术攻关项目包括:
一、生活污染水治理智能化管控平台
研究团队以新罗区作为案例,结合云计算、大数据、移动互联网等技术,结合市政管网运维管理需要,帮助新罗区快速实施、搭建集中运维管控平台,打造标准化运营管控模式,辅助市政管理部门或污水处理企业实现掌上巡检、移动运维、移动考勤、在线诊断、远程控制、集中监视,实现市政管网特别是污水处理终端运维管控集约化、标准化、智能化。该应用平台采用BS架构,后台运营采用阿里云,由福建高创环境科技负责开发和日常维护。该应用平台前期规划开发GIS 管理子系统、工程管理子系统、管网管理子系统、防汛抗台指挥管理子系统、井盖在线监测子系统、水质水量一体化监测子系统、统计分析子系统、系统维护子系统、PDA 应用子系统等9个子系统,可根据需要开发污水处理厂管理子系统,后期可升级为新罗区智慧城管系统,对路灯、桥梁、燃气、环节、园林绿化等进行综合信息化管理。目前该项目进展顺利,计划年底正式结项。

二、数字乡村方案设计与运营
2021年8月以来,研究团队选择新罗区两个乡镇作开展数字乡村系统设计与运营试点工作,力图打造革命老区数字乡村典范。数字乡村是伴随网络化、信息化和数字化在农业农村经济社会发展中的应用,以及农民现代信息技能的提高而内生的农业农村现代化发展和转型进程,既是乡村振兴的战略方向,也是建设数字中国的重要内容。数字乡村建设的具体内容通常包括信息基础设施、公共支撑平台、数字应用场景、建设运营管理等。信息基础设施是数字乡村建设的数字底座,建设内容包括网络基础设施、信息服务基础设施以及水利、气象、电力、交通、农业生产和物流等传统基础设施数字化升级;公共支撑平台是实现各类数字乡村应用的系统基础,建设内容包括公共数据平台和各类应用支撑平台;数字应用场景描述了农业农村生产生活各个领域与信息化深度融合的适用情景;建设运营管理为数字乡村工作推进主体提供了多种建设运营模式,同时给出了包括规划设计、组织实施、技术标准、网络安全和评价考核在内的过程管理建议。

三、碳中和技术的应用开发与评估
2020年底以来,研究团队全力开展龙岩市碳中和技术应用与评估研究。从技术层面出发,实现碳中和需要各行业通过技术改造、升级或创新尽量减少碳排放,或者利用 CCUS(碳捕捉、应用与储存)技术进行人工碳汇。碳减排方面重点关注电力部门、工业部门、交运部门和建筑部门等二氧化碳高排放行业的碳减排技术方案;而CCUS 技术不仅可以参与到上述碳排放大户的节能减排方案之中,更主要是可以直接从空气中捕捉二氧化碳,作为碳中和的最终保障。未来在 CCUS 中的技术创新将着重围绕捕获、运输、存储和应用四大核心领域开展,即通过化学吸收和物理隔离等方法开展二氧化碳捕获;建立安全可靠的基础设施运输二氧化碳;加大在碳利用方面的技术创新,包括进一步完善将碳和氢气一起用于生产碳氢合成燃料的技术,将二氧化碳作为化石燃料的替代品用于工业品生产,将二氧化碳用于建筑材料生产;通过碳储存场所的开发将捕获的二氧化碳注入地下深处等。

随着2020年以来全世界范围内新冠疫情的肆虐,健康医疗成为各界关注的焦点。研究团队目前正在与龙岩市相关医院接触,计划开展智慧健康数字孪生应用研究。智慧健康是通过利用移动监测、移动诊室、无线远程会诊和医疗信息云存储等智能技术手段,以此提高诊疗效率,提升城市诊疗覆盖面和效率,促进城市医疗资源的合理化分配。将数字孪生应用在智慧健康系统中,可以基于患者的健康档案、就医史、用药史、智能可穿戴设备检测数据等信息在云端为患者建立“医疗数字孪生体”,并在生物芯片、增强分析、边缘计算、人工智能等技术的支撑下模拟人体运作,实现对医疗个体健康状况的实时监控、预测分析和精准医疗诊断。基于数字孪生的智慧健康典型应用场景主要包括健康实时监控、健康预测分析和健康医疗诊断等。
与此同时,研究团队的一批最新成果也陆续在一些SCI权威杂志上正式发表。从2021年初开始,研究团队发表的部分代表性论文包括:
(1)"Recycling silicon kerf waste: Use cryolite to digest the surface oxide layer and intensify the removal of impurity boron",Journal of Hazardous Materials, (SCI ,JCR Q1, IF=10.588), August 2021.
(2)"Environmental Regulation and the Growth of the Total-Factor Carbon Productivity of China's Industries from the Implementation of Action Plan of Air Pollution Prevention and Control",Journal of Enviromental Management(SCI, JCR Q1, IF=6.789), June 2021.
(3)"Al2O3 and CaO as sintering aids: A strategy to remove impurity boron and SiO2 surface-layer of diamond wire saw silicon waste",Separation and Purification Technology(SCI, JCR Q1, IF=7.312), April 2021.
(4)"The impacts of environmental performance and development of financing decisions on economic sustainable performance: from the view of renewable and clean energy industry",Clean Technologies and Environmental Policy(SCI, JCR Q3,IF=3.636), March 2021.
唐礼智教授寄语:
“软科学必须做成硬科技,即一方面应用最新的技术工具为政府和企业提供定量化、科学化的决策服务,经得住时间的考验;另一方面所提供的决策能够为所在地人们带来真真切切的经济、社会、环境效益,经得住价值的考验。”