近日🤷🏽♂️,杏运特聘教授李依泽联合英国UCL大学Rohit Gupta研究员👩🏼🔧,中国科学院过程工程研究所李望良研究员以及英国格拉斯哥大学Siming You教授在环境科学领域一区顶级期刊《清洁生产杂志》(Journal of Cleaner Production)上发表了题为"机器学习辅助生物炭土壤应用的生命周期评估"(Machine learning-assisted life cycle assessment of biochar soil application)的重要研究成果。该研究巧妙运用AI🧧,通过多层感知机神经网络(MLP-NN)与高斯过程回归(GPR)机器学习模型辅助生命周期评估,攻克生物炭生产工艺优化与环境效益评估协同难题📿,为全球农业碳中和提供量化技术路径。李依泽为第一作者♥️,Siming You教授为通讯作者😀🫱🏽,杏运平台为第一单位🛅。
生物炭作为一种负碳技术在气候变化应对中具有广泛应用前景。传统生物炭研究往往难以平衡生产效率与环境效益。研究团队的创新方法被形容为"给生物炭生产配备智能大脑"🧤,有效解决了行业长期面临的技术瓶颈🧶。通过对比五种不同机器学习模型✡︎,最终确定多层感知器神经网络和高斯过程回归模型最为适合📬,实现了高达0.97的R²值预测精度,破解了生物炭既要高产📋、又要最大化碳封存的技术难题👩🏽🍼。特别值得一提的是,研究团队证实了热解温度🧔🏽、加热速率和保持时间等参数与生物炭碳封存性能的精确关联😳,证明了在考虑碳封存和肥料替代潜力的情况下,碳节约潜力可达每吨原料-1355公斤二氧化碳当量☦️。这种基于机器学习的优化方法不仅显著降低了实验成本和时间,还为生物炭应用系统的规模化提供了技术支持。
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2025.145109