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未橙 · 科技模块创新设计说明

一、创新设计总览

二、创新技术 1：藻类三用跑道池

2.1 原理

跑道池用长桨轮推动藻液在浅槽里循环，池内直接注入 CO₂，靠高 pH 的碱水天然抑制杂藻。真正让它在未橙成立的，不是"池子"这项百年技术，而是同一株藻同时供给三条产品线：螺旋藻蛋白、藻类淀粉、藻类脂肪。同一池水、同一片光、同一套泵，被三种需求分摊，单位体积的产出因此翻了三倍。

采收端不跟进"离心"这个常规动作。粗筛除杂、细筛浓缩、絮凝沉降三步走完，浓缩到酸奶状藻浆时含水仍约 80%，必须立即进干燥。

2.2 作用

"不占耕地、不占土壤、只占水与光"的大宗营养来源。农业节点里淀粉、蛋白、脂肪三枝的藻类子节点，全部落在这一池水上。对本世界的意义是把三项营养需求压进同一份占地面积，这在 1,000,000 m³ 的硬边界上意味着真实的体积。

2.3 关键数据

2.4 来源

· Earthrise 农场公开参数（单池面积、桨轮、采收节律）  https://www.earthrise.com/eco-farm （A）

· 薄层自流式光生物反应器产率  doi:10.3969/j.issn.1673-9159.2021.02.004 

三、创新技术 2：ASAP 人工合成淀粉

3.1 原理

不经过光合作用。先用化学催化把 CO₂ 还原成 C1（甲醇/甲醛），再用人工设计的酶模块把 C1 逐级聚合为 C3、C6，最后得到与天然淀粉同一分子式的产物。主反应从最初的 11 步压到 9 步。

关键不是"能不能合成"，而是合成的速率与体积比：合成速率是玉米的 8.5 倍，1 m³ 生物反应器的年产量约等于 5 亩玉米。

3.2 在本方案中的作用

按 2,000 人年需淀粉约 120 t 推算，只需 70–80 m³ 反应器——相当于把一个农场的产出装进一栋小楼。

3.3 关键数据

3.4 来源

· Science 2021，人工淀粉合成  doi:10.1126/science.abh4049 

· 中科院新闻稿 2021-09-24；中科院 2026-01-23 进展

· 中国科学报 2024-05-22（中试与酶固定化）

四、创新技术 3：食用菌工厂化

4.1 原理

菌丝靠基质里的有机质异养生长。工厂化的核心是把三个最容易被污染的开放环节——灭菌、降温、接种——关进同一台密闭腔体，一次完成，之后再进恒温发菌室。

配合三联罐液体菌种：摇瓶扩繁成发酵液，直接接种料袋，现场自制菌种，取消"外购菌种"这条外部依赖。

4.2 在本方案中的作用

完全不依赖光合,同时解决三件事：蛋白供给（不占采光面积）、废料出路（废菌包进菌丝体材料线）、以及体积效率（设备高 6–7 m，在百万立方的竖向空间里几乎不占地）。

菌丝体材料再往前一步：废菌包压成模具，菌丝长满后灭活，就是缓冲包装、隔音板、建材——本世界的"泡沫塑料替代"。

4.3 关键数据

4.4 来源

· 新华网 2024-11-05（菌棒一体机实测参数）

· 《农业工程》2025 液体菌种保藏综述

· Ecovative 公开资料（菌丝体材料与片材产线）  https://ecovative.com/ 

五、创新技术 4：多层植物工厂与雾培

5.1 原理

两层手段叠在一起：竖向是多层架，横向是营养液/营养雾。水稻靠短生育期品种 + 人工光把生育期压到 63 天，一年 6 茬；马铃薯用雾培，根系悬空、每 15 分钟喷一次营养雾，结薯可多次采收。

5.2 在本方案中的作用

全站 16.00 GWh/年 里，1 公顷 200 µmol/(m²·s) 的人工光一年要吃掉约 12 GWh——相当于全站七成。多层植物工厂只能做备份与鲜食，不能做主食主力。

5.3 关键数据

5.4 来源

· 新华社 2021-08-21（多层植物工厂水稻）

· 人民网四川 2021-03-29（雾培马铃薯）

· 采光判据为本项目按全站电量反算，见《科技树技术补全 v1.0》§8.2

六、创新技术 5：水热碳化 HTC

6.1 原理

把湿生物质（厨余、污泥、粪污）放进 190–240 ℃ 的亚临界水，压力 6.0 MPa，一小时内脱水脱羧，得到煤阶的水热炭。不需要先干燥原料

6.2 在本方案中的作用

原方案里的 MGT-SOFC 已停建，HTC 是它的正选替代，而且替得更干净：它把湿垃圾直接变成"煤"（可储存的固体燃料），同时把磷富集进固相（96.0%），重金属迁移率 45–73% 意味着重金属被锁在炭里而不是跑进液相。

6.3 关键数据

6.4 来源

· HTC 综述与实验数据  https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12864234/ 

· Ingelia 工程化装置公开资料  https://ingelia.com/ 

七、创新技术 6：气力垃圾管廊

7.1 原理

垃圾不是"运走"，是"吸走"。投放口下接管道，风机在管网端部抽负压，垃圾以约 70 km/h 的气流速度沿管滑行到中央收集站，分离后压缩进集装箱。

7.2 在本方案中的作用

封闭世界里没有垃圾出口，也没有卡车。这个技术把环卫从"人力 + 车辆 + 道路"三件事，降成"风机 + 管道"一件事：它同时消掉了垃圾运输的道路体积、卡车的维护清单、以及环卫工的暴露风险。

本世界不建全量管廊，而是它的降级版——3–4 个投放点 + 移动式气力末端：管路长度大幅缩短，仍保留"无卡车"这个核心收益。失效时退回人工推车，没有任何不可逆依赖。

7.3 关键数据

7.4 来源

· Envac 系统公开参数（单入口流量、管速、能耗）  https://www.envacgroup.com/ 

八、创新技术 7：涡流分选 + 手持 XRF 的牌号闭环

8.1 原理

废金属先破碎到 2–50 mm，再用涡流分选按导电率把铝、铜、不锈钢从混合料里弹出去；分出来的每一批用手持 XRF 打一下成分，确定牌号后再进对应的料仓。

关键差异在于"打完再熔"还是"熔了再说"。前者是元素账本管理，1 kg 废料回到它原来的牌号；后者只能降级成铸锭，每循环一次掉一档。

8.2 在本方案中的作用

本世界的金属总量是固定的，唯一的"矿山"就是废料堆。它另一个好处是耗材极少：整套线的一次性消耗只有轴承与永磁体，没有膜、没有滤袋、没有催化剂。

8.3 关键数据

8.4 来源

· 金属与制造域技术补全（本项含 25 条已核 DOI 中的涡流分选与光谱定牌号条目），见《科技树技术补全 v1.0》§5.5（B）

九、创新技术 8：电弧增材修复单元（维修冶金）

9.1 原理

用现有的焊机、变位机与机器人，把焊丝一层层堆成三维形状（WAAM），或者只在磨损面上堆焊一层修复。用电弧替代铸造与锻造。

9.2 在本方案中的作用

世界里的中频感应炉单批 100 kg，而机床床身 1–3 t、铣床立柱 0.8–2 t、压力机机身 2–5 t——这些铸件在这个世界里造不出来。设备本体只能外部制造后携带进来。

于是冶金模块的定位从"制造"改成"维修与重熔"：备件、磨损面、断裂件靠电弧增材补回去，废件重熔成新的毛坯。它把"囤一百年备件"这个不可能的任务，换成"按需打印 + 堆焊修复"。

9.3 关键数据

9.4 来源

· 本项目《冶金模块_设备体积能耗_修正版》与《金属与制造技术补全》（14 节点 58 项、25 条已核 DOI），见《科技树技术补全 v1.0》§5（B）

十、创新技术 9：无网关 LoRa 生命线

9.1 原理

2,000 人的尺度上，最不可靠的通信部件是中继——基站、运营商、主干网。LoRa Mesh 把这个环节整个去掉：每个终端既是发射机也是中继，节点之间自己组网找路，任何一台设备离线，其余节点重新选路。

硬件是 ESP32 + SX1262 这类库存模块，不需要本地晶圆产线，坏了可以用库存替换。

9.2 在本方案中的作用

它承担的是"生命线"三个字：火情、跌倒、医疗求助、区域广播。这些信号不能依赖一个需要人维护的主干网。在没有外部维修的世界里，能自愈的网状网络比高带宽的星形网络更有价值。

它与本地计算、离线知识库一起，构成生活分支"安全应急"的底座。

9.3 关键数据

9.4 来源

· 服务·生活·交通域技术补全（含 LoRa Mesh 实测投递率与自愈率），见《科技树技术补全 v1.0》§7.3

十一、创新技术 10：人工湿地

11.1 原理

三层作用叠在一起：基质吸附、植物吸收、微生物降解。水在床体里停留 13.3 天，靠重力走完，不需要曝气泵。

11.2 在本方案中的作用

它是水处理的不消耗电与耗材的处理环节。MBR 出水进湿地做缓冲与精处理，重金属、氮磷在这里被基质与植物截留。

还兼任游憩分支的"自然风光 → 湿地系统"。同一片水面既是处理设施，也是这个封闭世界唯一的大面积自然景观——一片芦苇荡同时是水厂和公园。

11.3 关键数据

11.4 来源

· 人工湿地负荷与去除率实测  https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10862511/ 

十二、配套创新技术

以下技术同样进入科技树，但规模小、或属改善项，不单列成章。