微藻固定CO_2及其工业化应用研究进展

化石燃料的燃烧导致以CO2为代表的温室气体在大气中的浓度不断上升,因而CO2减排控制技术的研究备受关注,其中利用选育的微藻进行烟气固碳正逐渐成为研究热点。主要介绍了微藻固碳的研究及其工业化应用现状,重点分析了固碳微藻的筛选培养、影响固碳效率的主要因素以及高效光生物反应器的研发应用状况,并对微藻固碳技术产业化的现存问题及未来发展趋势进行了深入探讨和展望。     

产油微藻培养与回收的关键技术研究进展

寻找廉价而高效的替代原料是实现生物柴油产业化的关键所在.微藻以含油量高、生长周期短、环境适应能力强、生物产量高等优点,有望成为一种极具潜力的生物柴油生产原料.然而,目前尚存在微藻培养低效成本高和微藻回收效率低两大难题.综述了微藻培养与回收过程中的关键技术,并对存在的两大难题及其改进技术进行了详细的探讨.最后,总结并展望了微藻培养、回收技术未来的发展趋势.     

纯二氧化碳条件下小球藻固定CO2

微藻固碳已经成为消减温室气体排放的新的研究热点。利用静态吸收方法，考查了通人纯CO2对普通小球藻生长特点、固定CO2效率以及藻液pH值变异的影响。结果表明：通入纯CO2使小球藻生长延滞期显著延长，比普通培养延长10～12d，对其他生长阶段的影响不大；小球藻固定CO2速率可分为2个过程，即物理固碳过程和生物固碳过程，前者在藻细胞延滞期发生，峰值由CO。溶解于培养液造成，后者在藻细胞生长的指数期、稳定期和衰退期发生，峰值由藻细胞指数生长造成，2个过程中，固定CO2速率的变化趋势都是先增大后降低；纯CO2条件下，藻液pH值变化速率高，4d内，藻液即被酸化，随后藻液pH值变化速率逐渐降低，且pH值稳定在适宜水平。因此，采用小球藻固定高浓度CO2时，建议提高接种量并加强培养前期的pH值监测和调控，以保证藻液保持适宜的pH值，并缩短培养时间，提高生物固碳效率。     

中国居民生活能源消费CO2排放的影响因素研究

居民生活对能源的需求或温室气体排放的影响研究逐渐成为了全球关注的热点.但已有的研究对中国居民生活能源消费CO2排放的长期动态变化特征缺少较为深入的分析,并且在探讨CO2排放变化的影响因素时过于宽泛,没有深入探讨每个具体影响因素长期的动态变化规律.根据《IPCC国家温室气体排放清单指南2006》,研究了1991-2009年中国城镇居民和农村居民生活能源消费CO2排放的变化趋势,并且利用对数平均迪氏指数法定量研究了居民生活能源消费CO2排放的变化特征及影响因素,深入剖析了每个影响因素长期的动态变化规律.最后,提出了居民生活能源消费CO2减排措施.     

生物炭-海藻酸钠联合固定化小球藻去除水中的氨氮

以海藻酸钠为包埋材料,生物炭为添加剂,固定小球藻,制得生物炭-海藻酸钠联合固定化小球藻胶球,并将其用于水中氨氮的去除。实验结果表明:生物炭-海藻酸钠联合固定化小球藻具有生物炭吸附和小球藻吸收协同作用,促进了小球藻的生长和水中氨氮的去除,且氨氮的去除率随着胶球加入量和胶球粒径的增加而提高。生物炭-海藻酸钠联合固定化小球藻胶球制备最优方案为:生物炭浓度为0.26 g·L~(-1)、海藻酸钠质量分数为1.8%、胶球中藻细胞密度为3.0×10~6个·mL~(-1)、CaCl_2质量分数为1%;胶球重复使用一次的氨氮去除率可达66.87%。生物炭促进了固定化微藻对高浓度氨氮废水的资源化利用。     

基于IPCC排放清单和LEAP模型的山西省CO_2排放研究

山西省是中国重要的重工业能源基地,温室气体排放量位居中国前列,减排压力巨大。采用《2006年IPCC国家温室气体清单指南》的修正性方法,测算并分析了近年来山西省能源消费的CO2排放情况,并以山西省CO2排放大户——火电行业为例,构建长期能源替代规划系统(LEAP)模型,研究了火电行业实施CO2减排的技术措施。结果表明:(1)2001—2011年,山西省CO2排放呈现出持续快速增长态势,在中国占比较大;(2)能源消费构成不合理与产业结构不均衡是山西省CO2低排放缺陷正在快速加剧的主要原因;(3)火电行业短期内较有效的减排措施主要为提高管理水平以及传统火电机组改造扩容,从中长期看,则更多需要依靠技术进步。同时,针对山西省CO2排放特点提出了相关的应对措施与建议,以期为有关部门制定山西省低碳经济发展策略提供参考。     

湖北省能源消费CO2与大气污染物协同减排研究

以2015年为基准年,基于拓展的STIRPAT模型预测2025年湖北省能源消费CO2和主要大气污染物排放量.通过设置基准(记为BAU)情景、低碳(记为LC)情景和强化低碳(记为ELC)情景3种控制情景,测算CO2和主要大气污染物的减排量,并运用污染物减排量交叉弹性法评价了CO2减排对主要大气污染物的协同效应.结果表明,...     

基于经济投入产出生命周期评价模型的广东省能源消费CO2排放分析

基于经济投入产出生命周期评价(EIO-LCA)模型构建了2007年广东省部门能源消费CO2排放矩阵,从生产及最终需求的角度分析了不同部门能源消费CO2排放的分布特点.结果表明,不论是从部门的生产视角,还是从最终需求视角看,广东省能源消费CO2排放都集中于第二产业,其中CO2直接排放量集中于电力、热力的生产和供应业,而CO2隐含排放量最大部门为建筑业;从部门生产的CO2排放分析看,电力、热力的生产和供应业是单位产值CO2直接排放量(简称CO2直接排放强度)最高的部门,直接排放强度达4.98 t/万元;从部门最终需求的CO2排放分析看,该省能源消费CO2排放主要是由省外的需求引起,占排放总量的64.79％;不同最终需求对各部门的CO2隐含排放量的贡献表现出明显的差异,建筑业的CO2隐含排放主要由省内资本形成引起；通信设备、计算机及其他电子设备制造业,电气、机械及器材制造业,纺织服装、鞋、帽制造业,非金属矿物制品业,黑色金属冶炼及压延加工业这些部门的CO2隐含排放主要由省外需求引起；电力、热力的生产和供应业以及属第三产业部门的CO2隐含排放则主要由省内消费需求引起.对于不同的部门,应当针对其CO2隐含排放的特点,制定相关的CO2减排策略.     

中国合成氨工业CO2排放现状及点源分布特征分析

控制CO2的排放已成为当前人类面临的重大问题,而对合成氨工业实施节能减排是实现中国CO2减排目标的重要手段之一.在对中国合成氨企业的产能、产量数据进行调研的基础上,对合成氨工业的CO2排放现状和点源分布进行了分析,并对中国合成氨工业CO2封存与捕获的前景进行了探讨.     

利用微藻同步实现CO2生物固定与养殖废水脱氮除磷

文章欲通过对小球藻Chlorella sp.的优化培养提高微藻的固碳率以及对养殖废水中氮、磷的去除率。探讨了光强、初始氮浓度(ITNC)、CO2通气比、通气间隔时间和连续培养时间等因素对Chlorella sp.固定CO2和净化污水的能力的影响。结果表明,在光强240μmol/(m·s)、初始氮浓度128 mg/L、通气比0.3 m3/(m3·min)、通气通断间隔15 s/60 s条件下培养10 d,微藻达到最高固碳率564.67 mg/(L·d),与此同时,氮、磷去除率和生物质浓度分别达到66.72%、55.95%和3.50 g/L。