基于液氮冷凝的VOCs深冷回收技术研究

挥发性有机物（VOCs）是大气污染控制的重点控制污染物之一,是形成臭氧污染和PM2.5的主要 前体物。VOCs排放的控制治理对于人类健康、环境保护以及经济发展具有重要意义。冷凝法是一种可以直接 实现废气资源化的回收方式,主要有机械冷凝法和液氮冷凝法。前者受限于制冷温度,难以达到－120℃以下。而液氮冷凝法的制冷温度可低达－180℃,能够满足日趋严格的排放标准。文章针对一种三级液氮冷凝的VOCs回收系统流程及装置开展了分析研究。计算结果表明,系统的经济效益比与处理气量呈弱相关性,而与废气浓度、废气类型密切相关。当浓度从3.8％增加至19.0％时,经济效益比从0.38增长至0.59,年碳减排量从1489t增加至7484t。进一步开展了罐区“甲醇＋甲叔基丁基醚（MTBE）”、装车台“柴油＋汽油＋石脑油” 以及罐区“柴油＋汽油＋石脑油”VOCs气体冷凝回收装置工程样机的研制,三者VOCs冷凝液年回收量分别达到69.88,135.41,692.69m3;对应的年碳减排量分别为127,299,1534t;后两者的年总液氮消耗量大约为2300t,经济效益比在0.27左右。     

面向未来的污水处理厂关键技术研发与工程实践专栏序言

污水处理行业碳排放水平约占全社会碳排放水平的1%～2%,为实现行业碳达峰、碳中和目标以及满足建设面向未来污水处理厂的需要,污水处理行业碳减排技术的开发及碳中和路线图的搭建迫在眉睫.本文是国家水专项“面向未来污水处理厂关键技术研发与工程示范”课题近年来科研成果的总结,致力于构建面向未来污水处理技术体系,从污水处理厂“碳减排”和“碳中和”角度出发,在污水“碳转向”、污水处理过程“碳减排”、基于大数据和云平台的智慧水务3个关键技术的研究以及对面向未来污水处理厂工程实践等方面进行了总结凝练,以期为我国污水处理行业的“碳减排”及“碳中和”提供技术支撑.     

中国省域私人电动汽车全生命周期碳减排效果评估

私人电动汽车因具有较少碳排放,在替代传统燃油汽车、推动交通领域碳减排方面具有广阔的应用前景.为更准确地衡量私人电动汽车相对于传统燃油汽车的碳减排效果,采用生命周期评价方法构建基于碳减排量和碳减排率的私人电动汽车碳减排核算技术方法,并通过情景分析技术模拟我国不同省份私人电动汽车碳减排潜力及关键影响因素.结果表明:①相对于传统燃油汽车,私人电动汽车在火力发电比例较低的13个省份具有较好的碳减排效果,减排率为34.69%~70.69%;在火力发电比例较高的18个省份减排效果则不太明显,减排率仅为3.20%~31.40%.②在私人电动汽车全生命周期的各阶段中,中低减排省份的燃料周期碳排放量占比最高,为57.33%~80.91%,且随着该省份碳减排效果的改善而不断降低;受制于电池的生产,高减排省份私人电动汽车全生命周期最主要的碳排放阶段为汽车材料周期.③从碳减排影响因素上看,汽车报废里程的增加对私人电动汽车碳减排量具有明显的正影响,但对碳减排率影响不大,碳减排效果较好的省份的碳减排量随报废里程的增加而上升的趋势更明显;百公里电耗的升高和车质量的增加则使碳减排效果下降,在碳减排效果较差的省份百公里电耗水平对碳减排量和碳减排率均有更显著的影响.研究显示,私人电动汽车的推广在我国可以带来一定的碳减排效果,发电能源结构和车质量是影响碳减排效果的2个关键因素,不同省份应因地制宜制定差异化的私人电动汽车推广路径.      

等碳量添加秸秆和生物炭对土壤呼吸及微生物生物量碳氮的影响

为探究土壤呼吸、土壤微生物生物量碳氮及水热因子对生物炭和秸秆添加的响应,采用LI-8100 土壤碳通量测量仪(LI-COR,Lincoln,USA)测定了常规施肥(CK)、常规施肥+2.25 t·hm-2生物炭-C(T1)、常规施肥+2.25 t·hm-2秸秆-C(T2)、常规施肥+1.125 t·hm-2生物炭-C+...     

基于构造函数法的微藻比生长率因子建模及碳减排潜力研究

选取微藻比生长率(μ)的关键影响因子CO₂浓度、光照强度和氮浓度(简称三因子),利用10种一元非线性模型,通过构造函数法构建并优化三因子与微藻μ之间的多元非线性回归模型;在满足显著性水平P<0.05、共线性诊断VIF<5的相关参数检验后,得出多元非线性回归方程的可决系数(R²)为0.917,说明该方程可用于微藻μ的有效预测。利用该方程定量预测三因子的变化对微藻μ的影响,结果表明:CO₂浓度为5%~15%时,微藻μ较高;随光照强度〔45~480 μmol/(m²·s)〕和氮浓度(0~700 mg/L)的增加,微藻μ逐渐增大。根据回归模型预测微藻产量为7.2~100.2 kg/(m³·a),由此估算微藻固定CO₂量为7.92~183.70 kg/(m³·a)。     

工业领域碳达峰的新形势、新挑战及新对策

我国已处于工业化发展中后期,但近几年“新旧动能”一起发力,工业用能和碳排放处于“增长新周期”。由于国内外发展出现新变化,我国工业领域碳达峰面临产业难外迁、产能难压减、成本难负担、技术难减排等新挑战。为推动工业领域尽早实现碳达峰,有关部门出台了《工业领域碳达峰实施方案》(以下简称《方案》),系统提出工业领域碳达峰的目标和任务措施。结合《方案》,本文提出当前需要优先统筹考虑产业链供应链稳定安全、区域公平发展权利、降碳成本效益等因素,从引导需求、资源再生、系统节能、优化布局等角度同时发力,力争工业领域碳排放尽早达峰,为全国碳达峰创造条件。     

空间关联网络结构特征的减排效应:基于城市群视角

基于社会网络分析及回归分析方法,选取珠三角城市群2001~2019年地级市数据,考察珠三角城市群碳排放空间关联网络特征的减排效应.结果表明：①珠三角城市群内各城市间的碳排放联系程度较为疏松,从属结构变动频繁,城市间的碳排放交流与合作亟待增强.②碳排放空间关联网络的中心-边缘结构产生一定程度的松动,中心城市对于整体网络结构的控制能力在减弱,边缘城市有逐渐由被控制向控制角色转变的趋势.③碳排放空间关联的整体网络紧密程度及稳定性的提升、网络等级结构的破除能显著降低地区碳排放量,而个体网络中心性的提高对于城市碳减排具有显著的促进作用.以上分析将有助于为协调二氧化碳减排和低碳城市发展政策的提出提供借鉴.     

碳交易机制下政府与重污染企业碳减排演化博弈分析

为探寻碳交易机制下重污染企业碳减排影响因素，研究政府和重污染企业博弈互动机理，以公众和企业意愿为约束，引入碳交易、碳补贴及碳惩罚手段，构建政府与重污染企业演化博弈理论模型，确定不同情形下的系统稳定演化策略，并选取相关数据模拟仿真。研究表明：(1)碳惩罚、碳补贴和碳交易规制手段组合使用为最优监管策略，碳交易机制通过碳交易收入可有效抑制成本因素的负向作用，促进双方积极参与碳减排；(2)受交易价格和碳配额联动影响的碳交易收入，突破一定阈值对博弈双方起正向作用，但存在波动效应；(3)政府和重污染企业碳减排演化博弈系统受双方初始策略比例、成本收益、公众意愿、企业意愿和碳交易市场作用共同驱动，尤其是企业对政府的意愿约束作用显著，可有效推动博弈双方采取积极行为。     

“双碳”目标下：中国CCUS发展现状、存在问题及建议

在全球变暖，气候变化日趋严重的背景下，碳捕集、利用和封存(CCUS)技术逐渐被世界各国公认为是最具潜力的一种碳减排技术.在详细阐述CCUS技术的起源、概念、定位和演变过程的基础上，通过对比国内外CCUS技术的政策法规、示范工程和碳排放交易系统发展现状，系统总结了中国自2016年加入《巴黎协定》后，推动CCUS技术发展所做出的巨大努力，并结合生态文明建设及“碳达峰”“碳中和”目标分析中国CCUS技术现存问题，为进一步推动该技术发展提出相关参考意见.