生物质催化气化制氢技术研究

在人类面临严重的能源危机与环境污染的背景下,世界各国都在致力于对洁净能源氢的开发和研究,并取得了一定的研究成果。生物质气化制氢是一项富有前景的制氢技术,已引起了世界各国研究者的普遍关注。文章首先介绍了生物质气化制氢技术的国内外研究及应用现状,然后介绍了一种一体式生物质气化炉水蒸汽催化气化制氢的工艺流程,氢气体积的含量可达到50%以上。最后总结了这种工艺在各种制氢方法中,具有技术成熟、工艺简单,效率高等优点,有广阔的应用前景。     

Renewable energy potential in India and future agenda of research

ABSTRACT

Demand of electrical energy is exponentially increasing causing environmental problems due to extensive use of fossil fuels. Hence, research has been promoted in renewable energy technologies to mitigate environmental pollution. Indian subcontinent is rich in renewable energy sources (RES). This paper describes potential of RES and region-wise installed capacity in India. Estimated potential of RES is 57 GW which is targeted to be 175 GW by 2022. A logical framework for our future research work has been presented. This includes performance optimisation of solar pumping system and reliability assessments of the designed system using reliability indices.

Abbreviation: RES: Renewable energy resources; SHP: small hydro plants; GOI: Government of India; MNRE: Ministry of New and Renewable Energy; LHP: large hydropower; BCM: billion cubic metres; PEC: per-capita energy consumption; JNNSM: Jawaharlal Nehru National Solar Mission; DNI: direct normal irradiance; SPV: solar photovoltaic; UMPP: ultra mega green solar power project; GIS: geographic information systems; WMS: wind monitoring stations; MPWL: Madhya Pradesh windfarms Ltd.; MIB: mat river basin; SWAT: Soil and Water Assessment Tool; ROR: run of river; SMS: short message service; CDM: clean development mechanism; NIOT: national institute of ocean technology; LOLP: loss of load probability; CSO: Central Statistics Office; CEA: Central Electricity Authority; TERI: The Energy and Resources Institute; WPI: Wind Power India; IEA: International Energy Agency; EAI: Energy Alternatives India; BKP: Biomass Knowledge Portal; IRENA: International Renewable Energy Agency; GAIN: Global Agricultural Information Network; NITI: National Institution for Transforming India; NIWE: National Institute of Wind Energy; UP: Uttar Pradesh; J&K: Jammu and Kashmir; HP: Himachal Pradesh; NR: northern region; MP: Madhya Pradesh; WR: western region; TN: Tamil Nadu; AP: Andhra Pradesh; SR: southern region; ER: eastern region; NER: north eastern region; A&N: Andaman & Nicobar     

生物质燃烧的二噁英排放特性

通过室内模拟燃烧5种生物质,分别采集燃烧排放的烟气作为样品,然后分析生物质和燃烧产物的二噁英含量,得到玉米秸秆、稻草、松树、桉树、松针燃烧的二噁英排放因子分别为2.59、16.78、1.44、5.15、34.12 n.gkg-1,对应的I-TEQ浓度为0.26、1.04、0.10、0.31、1.49 n.gkg-1.O...     

人工湿地植物生物质资源能源化利用潜力评估

通过测定不同人工湿地植物的纤维素组分和热值,并采用NaOH–酶解工艺研究不同人工湿地植物水解液组分,对在人工湿地技术体系中起重要作用的湿地植物能源化利用潜力进行系统评估.结果显示,15种人工湿地植物的纤维素含量在19.78%～36.9%之间,半纤维素含量在4.51%～19.67%之间,木质素含量在10.79%～20.47%之间,具有与玉米秸秆相当的热值,其热值在14.002～17.839 MJ/kg之间.在NaOH–酶解工艺条件下,不同人工湿地植物水解液中存在5种糖类组分,主要为葡萄糖和木糖.研究表明,人工湿地植物是一种较好的生物质资源,可通过生物质固体成型燃料技术、沼气技术和燃料乙醇技术加以利用,进而建立人工湿地植物生物质资源能源化藕联利用模式.图2表2参22     

井冈山森林碳储量与LAI和材积的相关性

建立林木生物量模型是估算森林生物量的重要方法之一,叶面积指数（Leaf Area Index,简称LAI）和材积与林木密切相关,是否可通过建立森林生物量与LAI或材积的相关模型来估算森林生物量,进而估算森林碳储量,值得探索。以井冈山自然保护区两种典型森林类型（常绿阔叶林和人工杉木林）为研究对象,分乔木层、植被层和总体（植被层＋土壤层）3部分分别计算碳密度,并对它们与叶面积指数LAI和材积之间的相关性进行分析。结果表明：常绿阔叶林总体碳密度为38．915kg／m^2,高于人工杉木林的27．460kg／m^2;两种森林类型乔木层和植被层碳密度与材积具有很好的相关性（R^2〉0．97）,在与LAI的相关性分析中,人工杉木林乔木层和植被层碳密度与LAI相关系数达到0．7以上,相关关系显著,而常绿阔叶林各层碳密度与LAI的相关性不明显;在森林总体碳密度与LAI和材积的相关性分析中发现,只有常绿阔叶林总体碳密度与材积的R^2为0．7116,达到显著水平,其它相关性水平均不显著。因此,利用材积与生物量和碳储量的相关关系来推算井冈山森林生物量和碳储量的方法是可行的,通过叶面积指数来推算森林生物量和碳储量的方法还有待进一步研究探讨。     

中国农业领域温室气体主要减排措施研究分析

气候变暖已成不争事实,主要是由于人为温室气体(GHG)排放增加所致,为减缓气候变暖趋势,各领域迫切需要采取减排措施;农业是一个重要的GHG排放源,农业领域采取减排措施对于减少我国GHG排放、保护农村生态环境有重要意义。文章在大量阅读前人研究结果的基础上,总结我国农业领域主要的减排管理措施,主要从农业活动、农村生活和生物质能源利用三方面进行阐述,并简要分析各措施的减排效果和存在问题。分析发现,农业活动的水肥管理是农田温室气体减排的研究热点,但由于地域和管理流程上的差异,对措施的减排效果尚存在争议;农村生活中存在巨大的减排潜力,采取恰当的减排措施不但可以减少GHG排放,还可以改善农村生态状况和环境卫生条件;农村生物质能源有很大发展潜力,合理开发利用,可以有效替代化石能源消耗,缓解能源危机,减少GHG排放,保护生态环境。总之,在农业领域采取积极的减排措施,有助于国家效应对气候变化,降低农业源污染和GHG排放,减轻环境压力,转换农业发展模式,加速农业现代化,促进农业生产的可持续发展和社会主义新农村建设。     

几种诱导子对青霉PT95菌株固态发酵产生类胡萝卜素的影响

分别用粗糙脉孢菌(Neurosporacrassa)、紫红曲霉(Monascuspurpureus)、掷孢酵母(Sporobolomycesroseus)、深红酵母(Rhodotorularubra)、诺卡氏菌(Nocardiasp. )N89和游动放线菌(Actinoplanessp. )A05的细胞壁制成6种诱导子.当在玉米培养基中添加适量诱导子进行诱导培养时,青霉PT95菌株的菌核生物量和菌核中积累的类胡萝卜素含量有了显著的提高(P<0. 01),从而提高了PT95菌株的类胡萝卜素产率.其中, 4种真菌诱导子的效果明显好于另外2种放线菌诱导子,紫红曲霉诱导子的效果最好.当培养基中紫红曲霉诱导子的质量分数为100μg/g时,每百克玉米的类胡萝卜素产率达到14 446μg,比对照提高176%.除紫红曲霉诱导子外,其余5种诱导子都能显著提高总色素中的β-胡萝卜素百分含量(P<0. 01). 表4参9     

太湖环棱螺牧食活动对苦草生长的影响

2006年9—10月在太湖“863"项目试验基地进行环棱螺(Bellamya sp.)对苦草生长影响的实验研究. 结果表明:经过5周的生长,对照中苦草生物量增加得不多;而各螺处理中苦草生物量的增长非常明显,且与所投放的环棱螺的密度呈正相关关系,放养20,40和80个螺的处理中苦草生物量的增长率分别为对照的4.5,5.3和6.2倍. 另外,环棱螺对苦草根系的影响,表现为各螺处理中苦草根状茎生物量均大于对照,而根须生物量和根须数均小于对照. 与以上现象相反的是,放养20,40和80个螺的处理中苦草表面附着生物的生物量明显低于对照,分别低于对照的33.3%,54.8%和53.7%. 说明螺与沉水植物共存时,对沉水植物生长及繁殖均有一定的促进作用,在浅水湖泊中放养适当密度的环棱螺能在一定程度上加快沉水植被的恢复.      

Seasonal variation of microbial populations and biomass in Tatachia grassland soils of Taiwan

To investigate the seasonal variations of microbial ecology in grassland of Tatachia forest, soil properties, microbial populations, microbial biomass, and 16S rDNA clone library analysis were determined. The soil had temperatures 6.6–18.4°C, pH 3.6–5.1, total organic carbon 1.11–10.68%, total nitrogen 0.18–0.78%, and C/N ratios 3.46–20.55. Each gram of dry soil contained bacteria, actinomycetes, fungi, cellulolytic, phosphate-solubilizing microbes, and nitrogen-fixing microbes 4.54 × 10⁴ to 3.79 × 10⁷, 3.43 × 10² to 2.17 × 10⁵, 5.74 × 10³ to 3.76 × 10⁶, 1.97 × 10³ to 1.34 × 10⁶, 8.49 × 10² to 5.59 × 10⁵, and 3.86 × 10² to 3.75 × 10⁵ CFU, respectively. Each gram of soil contained 117–2,482 μg of microbial biomass carbon, 23–216 μg of microbial biomass nitrogen and 9–29 μg of DNA. The microbial populations, microbial biomass, and DNA decreased stepwise with the depth of soil, and they had low values in winter seasons. The microbial populations, microbial biomass carbon, microbial biomass nitrogen, and DNA at the BW2 horizon were 8.42–17.84, 19.26–64.40, 16.84–61.11, and 31.03–46.26% of those at the O horizon, respectively. When analyzing 16S rDNA library, members of Proteobacteria, Acidobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Chloroflexi, Firmicutes, candidate division TM1, candidate division TM7, Gammatimonadetes, and Verrucomicrobia were identified. Members of Proteobacteria (44.4%) and Acidobacteria (33.3%) dominated the clone libraries. Within the phylum Proteobacteria, α-, β-, and γ-Proteobacteria were most numerous, followed by δ-Proteobacteria.     

植物群落对铜尾矿废弃地土壤微生物量和酶活性的影响

以铜尾矿废弃地为对象,研究了铜尾矿废弃地上植物群落发展与表层尾矿微生物量C、N和脱氢酶、过氧化氢碱性磷酸酶和脲酶活性的变化,探讨了植物群落-微生物量C、N_土壤酶活性之间的相互关系.结果表明,随着植物群落的发展,铜尾矿废弃地表层尾矿微生物量和酶活性在不断增加;铜官山老尾矿废弃地白茅群落下表层尾矿(TBM)微生物量和酶活性与杨山冲尾矿废弃地及铜官山新尾矿废弃地表层尾矿微生物量和酶活性存在显著差异性(p<0.05).相关分析表明铜尾矿废弃地表层尾矿微生物量C、N与土壤有机质、总氮之间呈显著正相关(P<0.01);脱氧酶、碱性磷酸酶及脲酶与微生物量C、微生物量N、土壤有机质、总氮之问呈显著正相关(P<0.01),但过氧化氢酶与微生物量C、微生物量N、土壤有机质、总氮之间呈显著负相关(P<0.01).