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2019年第8期(发布时间: Sep 4, 2019 发布者:赵婉雨)  下载: 2019年第8期.doc       全选  导出
1   2019-09-04 14:45:48.44 生物能源启动许可ORNL食品垃圾焚烧系统 (点击量:27)

位于田纳西州诺克斯维尔的Electro-Active Technologies公司在美国能源部橡树岭国家实验室工作期间,独家授权两家创业公司联合创始人发明并获得专利的生物精炼技术。 这些技术可作为将有机废物转化为可再生氢气用作生物燃料的系统。

该系统结合了生物学和电化学,以降解有机废物 - 例如植物生物质或食物废物 - 以产生氢气。 在微生物电解过程中,多样化的微生物群落首先分解有机物质。

“转化复合物通常需要数千种微生物

从生物质到电子的有机混合物,“Abhijeet Borole说道,他与该公司首席执行官Alex Lewis共同创立了Electro-Active Technologies公司。 “我们开发了一种浓缩工艺,以创建这种[微生物]联合体,从而有效地从有机材料中提取电子。”

他们设计的电解方法然后将质子和电子结合成氢分子。尽管Borole和Lewis最初开发了两种工艺来解决生物燃料生产过程中形成的液体废物问题,但Electro-Active Technologies将专注于对抗食物垃圾。

“我们今天浪费了大约40%的食物,这些食物在垃圾填埋场产生甲烷,”Borole说。 “在食品行业投入了多少精力和精力的情况下,这也是相当可观的。”

“我们可以提供零排放燃料,减少交通排放,同时还使用食物垃圾来制造氢气,”他继续道。

在与DOE的Energy I-Corps进行面谈之后,两人选择了食品废弃物作为微生物原料,同时参与DOE的Energy I-Corps,该计划有助于加速DOE实验室的商业化工作。由于客户通常必须支付处理食物垃圾的费用,因此基于食物垃圾的原料比使用必须购买的生物质具有经济优势。该公司正在为客户可以在现场安装模块化废物转换系统的原型。

Electro-Active Technologies成立于2017年,致力于将行业和社区推向闭环运营,从而节省资金并提高可持续性。该创业公司于2月份被选中参加旧金山的IndieBio加速器计划,并最近被壳牌,丰田和纽约州能源研究与发展管理局赞助的H2 Refuel Accelerator接受。

“所有这些公司和机构都对推进氢能经济感兴趣,因为它被视为21世纪的主要发展之一 - 能够应对气候变化,”Borole说。

Abhijeet Borole在ORNL工作了20多年,在那里他领导了微生物燃料电池和电解槽的研究,以开发用于废物转化的生物电化学系统。他现在是田纳西大学的研究教授,同时也在与创业公司合作。

Alex Lewis通过田纳西大学布雷德森跨学科研究和研究生教育中心,在Borole的指导下研究了能源科学与工程的博士候选人。作为Electro-Active Technologies的首席执行官,他最近在田纳西河谷管理局的支持下被选为ORNL第三个创新十字路口队列的研究员。

能够实现这项技术开发的初步研究得到了美国能源部能源效率和可再生能源办公室,生物能源技术办公室的支持。该技术由ORNL和田纳西大学研究基金会联合申请专利,该基金会是UT系统的非营利性附属机构,旨在促进UT知识产权的商业化。

——文章发布于2019年8月28日

2   2019-09-04 14:46:39.61 固体燃料生产与葡萄园修剪废物的烘焙 (点击量:13)

葡萄栽培在我国农业结构中占有重要地位,为国民经济做出了重要贡献。在春季进行修剪程序后,获得了大量的废藤蔓(WVS)。这种生物质由于其高挥发性含量而主要用作点火剂,通常不用作燃料。这种有价值的生物质在农村的某些地方积累,并被遗弃腐烂。生产比母体生物质更好的固体燃料是评估这些废物的合理选择。因此,在这项研究中,使用立式炉研究了WVS的烘焙。在氮气流下和在分别对应于轻,温和和苛刻条件的220,250和280℃温度下在多粒子床中进行烘焙实验。此外,研究了处理时间对固体产物收率的影响。为了确定固体产品的特征并将其与原始生物质进行比较,进行了近似,元素,FTIR,热重分析(TGA)和差热分析(??DTA)分析,并确定了更高的热值(HHV)。据观察,严格的烘焙(280℃)条件适合于改善烘焙的WVS的燃料性质。在280℃下烘焙60分钟的WVS的HHV从17.8增加到24.4MJ / kg。烘焙WVS的固定碳含量随温度升高,其原子O / C和H / C比率接近Van Krevelen图上的泥炭和木质素区域,用于严格的烘焙条件。因此,烘焙的生物质更适合于部分替代工业中使用的煤。

——文章发布于2019年8月31日

3   2019-09-04 14:47:37.267 世界上最大的加氢站在上海启动 (点击量:5)

推出氢燃料电池汽车加油站,这是目前世界上同类产品中规模最大,水平最高的汽车加油站。

这家中国汽车制造商开发了三种新能源汽车 - 电动汽车,插电式混合动力汽车和燃料电池汽车(FCV) - 并掌握了多种FCV核心技术。

该公司参与制定了15项FCV国家标准,是第一家在客车和商用车上实现氢燃料电池商业应用的中国汽车制造商。

上汽集团及其子公司于2018年1月与上海化学工业园区达成协议,共同推进氢燃料电池汽车的商业运营,并在园区内建设相关基础设施。

加油站的启动标志着双方的重要成就,将加速氢燃料电池汽车的商业化,并将上海发展成为燃料电池汽车创新和生产的领先中心。

加氢站可以支持园区内20辆SAIC氢燃料电池汽车的试运行,并为商业用途提供加油服务。

这个占地8,000平方米的车站每天可以供应2吨氢气,可以在35MPa和70MPa的压力下用压缩氢气为车辆加油。

除了氢气加油,该站还支持鱼雷式氢气罐的填充,以及FCV维护和电池充电。

值得注意的是,该站利用园区的氢副产品作为氢源,实现资源循环利用,为上海的循环经济做出贡献。

氢燃料电池汽车以氢为燃料替代石油,由燃料电池代替发动机提供动力。氢与燃料电池中的氧气反应产生电和纯水。

与传统发动机相比,氢燃料电池在能源利用方面更有效,更环保且更安全。

作为氢燃料电池技术的先行者,上汽集团自2001年以来不断努力,取得了显着的突破。拥有350项相关专利,参与制定了15项国家燃料电池汽车标准。

2018年6月,上海汽车成立上海氢动力推进技术(SHPT),为汽车行业提供燃料电池产品和服务。

SAIC Maxus G20FC氢燃料电池汽车是世界上第一款燃料电池多用途汽车(MPV)。它采用第三代燃料电池系统,SHPT开发的最新技术,并率先在中国使用70MPa氢气罐。

凭借其电池组功率达到115kW,功率密度达到3.1kW / L,汽车可以在低至零下30度的温度下启动,同时保持世界一流的整体性能。

上汽集团的几款车型在车站的启动仪式上亮相,包括Maxus G20FC氢燃料电池MPV,Maxus FCV80燃料电池宽体轻型客车,荣威950燃料电池轿车和Sunwin燃料电池客车,代表了一些该公司在FCV中取得的成就。

上汽集团将继续推进氢燃料电池技术的自主研发,加快与合作伙伴的新能源应用探索,通过创新促进高质量发展,为建设全球科技创新贡献城市使命。

4   2019-09-04 14:48:44.567 国际原子能机构培训课程帮助核电新工厂选址核电厂 (点击量:1)

原子能机构的区域间培训课程帮助18个成员国的管理人员和决策者考虑引入核电,以便更好地了解影响新核电厂选址的关键问题。

参加2019年7月22日至26日在奥地利维也纳举行的选址核电厂区域间培训班的29名与会者来自核能计划实施组织(NEPIO),监管机构和业主/运营商,他们参与国家其国家第一座核电厂的选址和现场评估活动。课程议程包括原子能机构和外部专家的讲座,小组练习和来自国家的国家案例研究。

“在制定核电计划时,需要考虑广泛的问题和挑战,”国际原子能机构核电司司长Dohee Hahn说。 “调查和选择适当的网站需要在计划的早期开始。它应该在适当注意安全,环境,技术,经济和社会因素的情况下进行妥善规划和管理。“他补充说,如果过程没有得到妥善规划和执行,可能会导致计划出现重大延误。

原子能机构通过三阶段原子能机构“里程碑方法”(一项制定可持续核电计划的管理指南),一直在协助新成员国制定新的核电计划十多年。

“安全是所有核基础设施问题中不可或缺的组成部分,”国际原子能机构核安装安全司司长Greg Rzentkowski说。 “根据里程碑方法逐步实施相关的原子能机构安全标准的路线图有助于成员国建立核电计划的安全基础设施”。

选址是里程碑方法的19个核基础设施问题之一,在核电计划的决策过程中发挥着重要作用。为NPP选择合适的场地是一个复杂的多学科过程。与会者听说,如果做得不好,可能会严重影响核电厂在其生命周期内的成本,公众接受度和安全性。

在许多讲座和讨论中,有人指出,选址问题影响或受其他核基础设施问题的影响,例如,环境保护,利益相关者参与,电网,工业参与,管理等。此外,选址必须考虑自然或人为引发的外部事件,场地特征及其环境,人口分布以及规划有效应急响应行动的可行性等因素。还需要考虑核安保以及非安全相关因素。

参与者特别关注选址NPP和其他基础设施问题之间的相互联系。 “我们意识到环境保护和选址密切相关,”加纳原子能委员会选址组的Yvette Aggrey说。 “现场评估报告和环境影响评估报告需要各个团队之间的合作,因为我们使用相同的数据。没有任何基础设施问题是独立的,你必须携手合作。“她补充说,加纳已经确定了几个候选地点,并将进行进一步的分析以确定一个首选的地点。

肯尼亚核电和能源机构选址小组的沟通专家Emmanuel Wandera补充说:“这个培训课程是独一无二的,因为它不是孤立地看待选址,而是将其与其他基础设施问题联系起来,例如公共和利益相关者他补充说,肯尼亚已经确定了三个地区的候选地点,并正在解决人口统计,安全,保障,保护,运输到地点和水文等问题。 “这门课程将帮助我制定计划和信息,特别是与潜在的寄宿社区,我将与家里的同事分享我所学到的知识。”

“参加这个课程是有益的,因为它已经证实了我们的方法,但也帮助我确定了支持选址过程的其他活动,”来自国有能源公司PGE子公司PGE EJ1的Monika Mejszelis说道。准备并实施波兰的第一个NPP项目。 “小组练习非常有用,因为它们使我们能够分享我们的经验,并了解有关同一问题的不同观点。”目前,波兰正在考虑两个可能的NPP站点。

该课程包括参观国际原子能机构的事故和应急中心,与会者了解了核事故发生时的紧急准备和响应考虑,以及奥地利Zwentendorf核电站的技术参观,该核电站建于20世纪70年代但从未投入使用操作。它现在用于培训和演示目的。

培训课程由核能司与原子能机构技术合作机制下的核安全和安保部合作举办,作为“支持知识型决策和建设启动和实施核电的能力”项目的一部分。程式'。

该项目最近的其他区域间培训课程是法国的“新核电厂的经济方面和资金”,以及大韩民国的“新建和扩建核电计划的许可,建设,准备和监督”。

5   2019-09-04 14:46:18.097 休斯敦市长在振兴计划中选择70兆瓦城市太阳能电池阵列的开发商 (点击量:3)

上周,休斯顿,德克萨斯州市长西尔维斯特特纳宣布,由Wolfe能源有限责任公司的开发商Dori Wolfe领导的Sunnyside Energy赢得了一项竞赛,被认为可以重新利用Sunnyside的240英亩前垃圾填埋场。在符合某些条款和条件的情况下,该团队将建造德克萨斯州最大的城市太阳能农场之一,即使不是最大的。

2017年,特纳市长加入了C40重塑城市 - 一个全球性的无碳和弹性城市项目竞赛。与全球其他13个城市一起,确定了未充分利用的土地用于重建。通过此次竞赛,Sunnyside Energy工程师,建筑师,社区团体和艺术家团队创建了一个愿景,将未维护的封闭式垃圾填埋场转变为可持续性和弹性的灯塔。

初步设计要求开发70兆瓦的有碴太阳能电池阵列,该阵列将:

产生足够的电力供应约12,000个家庭

防止垃圾填埋场可能造成的未来环境危害

为附近的低收入居民提供电力折扣

培训和雇用当地劳工

储存和过滤道路上的雨水,以帮助减少洪水

在已还原的站点中包含教育属性

Sunnyside Energy是EDF Renewables,MP2-Shell和Wolfe Energy的合作伙伴。 Sunnyside Energy将通过MP2-Shell和CenterPoint向休斯顿地区电网供电,这意味着太阳能发电将分布在大都市区域。

特纳市长说:“Sunnyside将成为德克萨斯州最大的城市太阳能农场之一。” “该项目不仅旨在振兴一个多年来一直被社会关注的未充分利用的财产,而且还可以使Sunnyside成为一个更加完整,可持续和富有弹性的社区。”

“重建垃圾填埋场进入太阳能农场将有助于为社区带来急需的经济发展,并使Sunnyside成为国际能源转型的一部分,使用'清洁'可再生能源,减少污染,并限制气候变化的过程,”市长补充道。

“重塑城市认可世界各地城市的低碳解决方案,并使这些创新理念成为现实。很明显为什么休斯顿的Sunnyside Energy项目是世界上最好的项目之一,“C40城市国际外交主管兼北美区域总监David Miller说。 “将旧垃圾填埋场改造成一个碳排放第五年的土地,说明采取大胆行动如何让我们更接近实现我们想要的未来。”

Sunnyside太阳能不仅可以为该地区带来就业机会,还可以帮助未来几代休斯顿人了解可再生能源。休斯敦可再生能源公司将在邻近的森尼赛德社区中心提供太阳能安装培训。在EDF-Renewables设计和建造的70兆瓦太阳能发电场的建设期间,培训计划的合格毕业生将有利于确保工作。

接下来的步骤将是休斯顿市和沃尔夫能源有限责任公司。完成财务和环境可行性,通过社区意见完成设计计划,并协商合同租赁条款以使用土地。该项目估计将于2021年开始。

——文章发布于2019年9月3日

6   2019-09-04 14:47:19.437 EPA根据2016年垃圾填埋气规定提出联邦计划 (点击量:5)

美国环保署于8月底采取了两项行动,涉及现有城市固体废物(MSW)垃圾填埋场2016年排放指南的时间安排和实施。 一个是将州计划时间要求与可负担得起的清洁能源规则制定的法规相一致的最终规则,该规则于7月定稿。 另一个是为响应最近的法院命令而发布的联邦计划,该要求要求EPA在11月6日之前完成联邦计划。

2016年8月29日,美国环保署最终确定了新的源性能标准(NSPS),以减少新建,改造和重建的城市固体垃圾(MSW)垃圾填埋场中富含甲烷的垃圾填埋气的排放。 在一个

该机构还单独采取行动,发布了减少现有垃圾填埋场排放的修订指南。新条例更新了1996年制定的标准和准则。

这两项规则都将精心设计和运行良好的垃圾填埋气体收集和控制系统视为控制垃圾填埋气体的最佳减排系统。此外,这两项行动都要求受影响的垃圾填埋场在垃圾填埋气体排放达到每年34公吨或更多NMOC后30个月内安装和运行一个集气控制系统。之前的门槛是50公吨。

规则规定垃圾填埋场所有者和运营商可以通过燃烧来控制燃气以产生能量,或者通过使用处理天然气用于销售或有益用途的处理系统来控制燃气。气体也可以燃烧。 2017年5月23日,美国环保署宣布了两条规则的90天行政中止,以允许该机构重新考虑这些法规的某些方面。具体而言,该机构表示将重新考虑六个主题,包括四级表面排放监测,年度液体报告,纠正措施时间表程序,与其他规则的重叠适用性,封面渗透的定义和设计计划批准。 2017年8月29日过期。

加利福尼亚州总检察长泽维尔·贝塞拉和加州空气资源委员会领导了一个由8位总检察长和宾夕法尼亚州环境保护部组成的联盟,该诉讼要求美国环保署不采取行动。该诉讼于2018年5月提起。

4月,法院裁定,鉴于垃圾填埋场排放在加剧气候变化方面发挥作用,美国环保署未能实施这些法规是不可接受的,违反了“清洁空气法”。根据该裁决,EPA必须回应四个月内已提交的所有州计划,并在六个月内制定联邦计划。

美国环保署于8月22日在联邦登记册上公布了一项通知,该通知提出了一项联邦计划,该计划适用于任何未提交计划或计划尚未批准的州,部落或地区的MSW垃圾填埋场的规定。在获得州计划批准后,联邦计划将不再适用于该州的MSW垃圾填埋场。根据法院命令,美国环保署表示,必须在11月6日之前颁布联邦计划。

拟议的联邦计划包含与州计划相同的要素,包括确定法律权威和实施机制;指定设施的库存;排放清单;排放限值;合规时间表; EPA或国家审查现场特定气体收集和控制系统设计计划的过程;测试,监测,报告和记录保存要求;公众听证要求;和进度报告要求。

据美国环保署称,拟议的联邦计划可能涵盖约1,900个垃圾填埋场。拟议联邦计划的公众意见征询期将于10月7日开始。评论可在www.regulations.gov网站上以Docket ID No.EPA-HQ-OAR-2019-0338在线提交。公开听证会定于9月6日在北卡罗来纳州举行。

不到一周之后,8月26日,美国环保署在联邦公报中公布了最终规则,该规则将州计划时间要求与ACE规则中最终确定的规则保持一致。该规则表明州必须在2019年8月29日之前提交州计划。最终规则于9月6日生效。

——文章发布于2019年8月28日

7   2019-09-04 14:47:03.913 研究人员首次展示了全超材料光学气体传感器 (点击量:2)

研究人员开发出第一种完全集成的非色散红外(NDIR)气体传感器,该传感器由专门设计的合成材料(称为超材料)实现。 传感器没有移动部件,操作所需的能量很少,是有史以来最小的NDIR传感器之一。

该传感器非常适用于新的物联网和智能家居设备,旨在检测和响应环境变化。它还可以用于未来的医疗诊断和监测设备。

解释这些结果的论文将于9月15日至19日在美国华盛顿特区举行的光学+激光科学前沿(FIO + LS)会议上发表。

“我们的传感器设计将简单性,坚固性和高效性结合在一起。使用超材料,我们可以省略NDIR气体传感器,介质滤波器的主要成本驱动因素之一,同时减少设备的尺寸和能耗,”Alexander Lochbaum说道。瑞士苏黎世联邦理工学院电磁场研究所,论文的第一作者。 “这使传感器可用于汽车和消费电子等大批量,低成本市场。”

NDIR传感器是商业上最相关的光学气体传感器类型之一,用于评估汽车尾气,测量空气质量,检测气体泄漏并支持各种医疗,工业和研究应用。新型传感器体积小,成本低,能耗低,为这些和其他类型的应用开辟了新的机会。

缩小光学路径

传统的NDIR传感器通过在腔室中通过空气照射红外光直到其到达检测器来工作。 位于探测器前方的滤光器消除了除特定气体分子吸收的波长以外的所有光,使得进入探测器的光量表明该气体在空气中的浓度。 尽管大多数NDIR传感器都测量二氧化碳,但不同的滤光片可用于测量各种其他气体。

近年来,工程师用微机电系统(MEMS)技术取代了传统的红外光源和探测器,微机电系统是机械和电信号之间的桥梁。 在这项新工作中,研究人员将超材料集成到MEMS平台上,以进一步实现NDIR传感器的小型化,并显着增强光程长度。

设计的关键是一种超材料,称为超材料完美吸收体(MPA),由复杂的铜和氧化铝层状排列组成。由于其结构,MPA可以吸收来自任何角度的光。为了利用这一点,研究人员设计了一种多反射单元,通过多次反射红外光来“折叠”红外光。这种设计允许将约50毫米长的光吸收路径挤压到仅5.7×5.7×4.5毫米的空间中。

传统的NDIR传感器需要光线通过几厘米长的腔室以检测极低浓度的气体,而新设计优化了光线反射,以便在半个半厘米长的腔体内实现相同的灵敏度。

一种简单,坚固且低成本的传感器

通过使用超材料进行有效的滤波和吸收,新设计比现有传感器设计更简单,更稳健。其主要部件是超材料热发射器,吸收单元和超材料热电堆检测器。微控制器周期性地加热加热板,使超材料热发射器产生红外光。光传播通过吸收室并由热电堆检测。然后微控制器从热电堆收集电子信号,并将数据流传输到计算机。

主要能量需求来自加热热发射器所需的功率。由于热发射器中使用的超材料的高效率,该系统在比以前的设计低得多的温度下工作,因此每次测量所需的能量更少。

研究人员使用它来测量受控气氛中不同浓度的二氧化碳,测试了该设备的灵敏度。 他们证明,它可以检测二氧化碳浓度,其噪音限制分辨率为23.3份,与商用系统相当。 然而,为了做到这一点,传感器每次测量仅需要58.6毫焦耳的能量,与市售的低功率热NDIR二氧化碳传感器相比减少了约五倍。

“我们首次实现了集成的NDIR传感器,它完全依赖于超材料进行光谱过滤。应用超材料技术进行NDIR气体传感,使我们能够从根本上重新思考传感器的光学设计,从而实现更加紧凑和坚固的设备,” 洛克鲍姆说。

——文章发布于2019年8月29日

8   2019-09-04 14:47:49.683 科学家们发现了一些藻类如何利用太阳能 (点击量:1)

科学家们已经发现硅藻是一种藻类,它可以产生20%的地球氧气束太阳能用于光合作用。

罗格斯大学主导的发现发表在“美国国家科学院院刊”上,有助于提供更有效和更实惠的藻类生物燃料,并应对化石燃料燃烧带来的气候变化。

海洋和其他水道富含藻类能源工厂,将阳光和二氧化碳转化为化学能,并帮助从大气中去除碳。 硅藻是最成功的藻类之一。 他们的化石油是地球上最优质石油的来源。

罗格斯大学领导的团队使用3D生物成像工具首次揭示了被称为蛋白质的蛋白质结构光系统II,硅藻用来吸收阳光并为光合作用提供动力。他们发现每个细胞包括两组这些蛋白质,尽管只有一组活跃。活性组具有与色素蛋白相关的结构,例如吸收光的绿色叶绿素,在天线中收获光以进行光合作用。非活动集缺乏天线并且不参与光合作用。

罗格斯大学领导的团队正在寻求了解藻类光合作用能力的极限,并利用这种能力生产生物燃料。根据美国能源部的数据,藻类以天然油的形式储存能量,并且在适当的条件下,可以生产大量的石油,可以转化为汽车,卡车,火车和飞机的生物燃料。

“接下来的步骤是尝试了解控制蛋白质之间动力学的机制,并支持强大的生物化学

能源生产,“资深作者魏岱说,他是艺术与科学学院细胞生物学和神经科学系的助理教授。

“这将为进一步研究从藻类开发更具成本效益的生物燃料并取代石油奠定基础,”共同作者Paul G. Falkowski说道,他是环境与环境学院环境生物物理和分子生态学实验室的杰出教授。生物科学。

德克萨斯州罗格斯大学,贝勒医学院和中南大学湘雅医院的科学家为这项研究做出了贡献。

——文章发布于2019年8月26日

9   2019-09-04 14:48:03.147 HySA测试设施评估地下采矿中氢燃料电池的潜力 (点击量:1)

Dmitri Bessarabov博士是南非西北大学(NWU)氢能南非(HySA)能力基础设施中心和科学与工业研究理事会(CSIR)的主任。他从加拿大被招募为HySA职位,并为南非带来了许多相关的氢工业经验,特别是在燃料电池和电解方面。在加拿大,他与Kvaerner Chemetics,Ballard Power Systems和AFCC(戴姆勒和福特合资公司)有联系。 IM向他讲述了在地下采矿中使用氢燃料的可能性以及相关的挑战。

Bessarabov表示:“采矿业普遍依赖重型柴油动力车辆和排放CO2,CO,NOX和DPM(柴油颗粒物)的机器。世界卫生组织(WHO)将柴油发动机废气归类为“人类致癌物”。地下采矿需要管理柴油发动机和通风所产生的热量,这两者都会增加成本,这就是采矿业面临诸多挑战的原因。与通风成本,柴油设备维护以及缺乏自动化和远程操作相关的运营成本。用于地下操作的柴油设备的防火成本也很高。虽然柴油发动机变得越来越清洁,但这会增加成本并降低效率,这会增加燃料成本;这些因素可以降低采用燃料电池等替代技术的成本障碍。“

地下深井代表了氢燃料电池(FC)的部署和运行的选择。优点包括降低排放,改善健康,舒适性和安全性,以及降低运营成本。 “地下采矿卡车,装载机和其他机器的额定功率高达750千瓦,证明电池和系留电能很难。氢气FC具有克服这些功率和能量存储限制的能力。首先需要调查并证明与地下输送,储存和使用氢气相关的风险和技术是安全的。“

在通风的地下环境中使用氢燃料电池驱动的机器也引入了许多需要评估的担忧和不确定性。 “需要制定指导方针,并最终实施可用于氢动力燃料电池汽车安全运行的标准。与密闭空间中的氢动力车辆和机械相关的主要问题是氢气泄漏和偶尔从燃料电池系统排出氢气。这些方案要么需要避免,要么以安全的方式进行管理。氢气泄漏和排放对地下矿井构成风险,因为有限的空间和口袋,氢气可以积聚在高于可燃性下限的地方。“

所提到的限制和众多好处促使需要开发一个研究基础设施平台,专门用于氢气安全装置测试和验证,并在通风和不通风的密闭地下采矿空间中使用氢基燃料对地下风险进行鉴定,并且由于其性质问题,隧道活动也将受益。

在南非西北大学的HySA工厂设计并建造了一个地下采矿通风测试设施(VTF)。 目的是评估在狭窄环境中与不同储氢技术相关的风险。 由HySA在NWU运营,该设施包括一个50米长的通风设施,空气压缩机,由PV驱动的现场氢电解生成,氢储存选项(以LOHC和压缩气体的形式),以及分配系统和 一套氢传感器。 该项目由南非科学与创新部资助。

10   2019-09-04 14:48:28.903 利用短期天气预报,最大限度地利用水电站大坝的能源产量 (点击量:2)

本研究通过基于公开数值天气预报(NWP)模型得出的短期流入预测优化油藏作业,探索水力发电的最大化。来自NWP全球预报系统(GFS)模型的预测字段用于强制可变渗透能力(VIC)水文模型预测水库流入1-16天的交付时间。根据流入量预测进行水库运行优化。这个概念在美国的两座水坝中得到了验证。结果表明,与没有优化和天气预报的传统操作相比,可以持续获得显着更大量的额外水电能量效益。在探索水电最大化机遇时,洪水控制和大坝安全的目标也没有受到影响。还展示了一种替代的基于数据的技术,以提高预测技能和效率。该研究清楚地强调了NWP模型公开和全球可用于水电最大化的任何大坝位置的天气预报的附加值。鉴于目前正在努力协调可再生能源可持续能源生产战略,现在将这一概念进一步扩展到全球目前的水电站坝址是及时的。

——文章发布于2020年2月

11   2019-09-04 14:49:13.94 特定气候技术包可以帮助减少农业温室气体排放 (点击量:1)

由于原子能机构与联合国粮食及农业组织(粮农组织)合作开展了一项研究项目,已确定了在不同气候条件下减少农业温室气体(GHG)排放的方法。利用同位素技术,来自世界各地的科学家们已经开发出技术包,各国可以通过更有效地利用水和养分来减缓气候变化。

当农民在他们的庄稼上施肥时,植物将肥料转化为植物需要繁殖的营养。与这些过程相关的一些副产品作为温室气体释放,如氧化亚氮(N2O),二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4),肥料的过度使用导致释放过量的温室气体。据粮农组织称,农业,林业和其他土地使用占温室气体的近四分之一,合成肥料的使用占农业温室气体排放总量的12%。

反过来,这些气体会在地球大气层中捕获热量,导致全球变暖,从而改变粮食作物生长的条件,不仅影响作物产量,还影响食品质量和粮食安全。

“大量N2O的释放特别令人担忧,因为它在捕获热量方面比二氧化碳强300倍,比CH4强16倍,”粮农组织/国际原子能机构联合核技术处土壤科学家Mohammad Zaman表示。粮食和农业。 “因此,提高农业氮效率和阻止土壤中氮的逸出可以极大地促进减缓气候变化的战略。”

为优化农业实践,来自10个国家的科学家 - 孟加拉国,巴西,智利,中国,哥斯达黎加,埃塞俄比亚,德国,伊朗,巴基斯坦和西班牙 - 以及国际原子能机构和粮农组织的专家利用同位素技术确定影响温室气体的因素在五年期间结束于2019年7月的农田排放。专家们使用稳定同位素氮-15和碳-13来确定N2O和CO2排放的来源,以及研究碳和氮的累积。不同的土地用途(参见跟踪具有稳定同位素的温室气体)。

该项目的目的之一是研究所谓的硝化抑制剂作为温室气体减排方案的适用性。将这些抑制剂添加到氮肥中以减少N2O排放。 “这个项目的一个主要优势是我们可以在不同的气候系统中进行这些实验,无论是温带,热带还是干燥。这很重要,因为土壤过程和因此每个区域的缓解策略都不同,“Zaman说。

在巴西,世界上最大的农业生产国之一,农民生产足够的食物来养活该国人口的五倍,因此了解抑制剂在减少氮损失方面的作用非常重要,巴西农业研究员Segundo Urquiaga说。研究公司。 “尿素是巴西合成氮的主要来源,我们的研究结果非常有希望,因为我们证明农民可以通过使用这些抑制剂来减少尿素的使用,同时提高氮的利用效率,”他说。 “因此,更多的氮可以留在土壤中,最大限度地减少N2O的释放。”

然而,根据Urquiaga的说法,合成肥料占巴西农业用氮总量的不到20%。 “超过75%来自生物固氮,这是植物将大气中的氮转化为需要繁殖的氮的过程,”他说。 “因此,氮-15技术对于我们确定哪些作物具有高生物氮效率至关重要。由于这一举措,我们现在知道我们不再需要将氮肥用于大豆作物,这是巴西的主要作物。“

同样,西班牙的研究人员通过量化氨的排放来研究种植系统的氮损失,氨是在肥料中氮分解过程中释放的气体,这可能导致温室气体排放。

“我们的研究证实了尿素抑制剂可以减少氨气排放,”马德里理工大学农业与环境风险管理研究与研究中心研究员Alberto Sanz-Cobena说。

同位素技术是该研究领域的独特工具,德国吉森Justus-Liebig大学植物生态学教授ChristophMüller说。

“为了制定阻止温室气体的战略,我们需要知道它们的来源,同位素技术是定量分析土壤中温室气体生产过程的唯一方法 - 告诉我们每种气体的排放源和数量,”他说。 “由于这项研究项目,我们现在拥有的信息对于减少土壤碳消耗和增强土壤碳和氮在不同气候条件下的捕获和储存至关重要。然而,要实施这些战略,我们需要科学家与农民携手合作。“

科学

用稳定同位素追踪温室气体

与传统的温室气体排放测量技术相比,核技术具有明显的优势。通过添加标有稳定同位素氮-15的氮肥作为示踪剂,科学家们可以追踪同位素并确定作物如何有效地吸收肥料。同位素还用于量化作物通过生物固氮过程从大气中获得的氮的量。

碳-13稳定同位素技术利用环境中天然丰富的碳-13,使研究人员能够评估土壤质量和土壤中螯合的碳源。这有助于确定作物轮作,耕作和地被植物的各种组合如何提高生产力并提高使用日益稀缺的资源(如水和化学营养素)的效率。跟踪碳-13以确定二氧化碳和甲烷的运动和来源。

12   2019-09-04 14:49:31.507 预发酵类型对食物垃圾产生甲烷和能量回收潜力的影响 (点击量:1)

两相厌氧消化(TPAD)是从食物垃圾中回收能量的常用方法,即使发酵类型与甲烷产生之间的关系尚未彻底研究。在该研究中,在第一阶段中使用了同乳酸发酵(HOLA),异乳酸发酵(HELA),丁酸发酵(BUA)和混合酸发酵(MA),并且比较了相应的甲烷产生水平。 HELA和MA分别产生最大甲烷产量290和287ml /克化学需氧量(COD),但它们没有显着高于单相厌氧消化(SPAD)产生的279ml / g COD。在产甲烷过程中,BUA导致最快的水解和甲烷产生率,其次是MA和HELA。尽管甲烷生产和能量回收具有相似的潜力,但使用BUA,MA或HELA作为发酵阶段的TPAD表现出比SPAD高至少50%的甲烷生产效率。总体而言,HELA和MA被发现是治疗效率和能量回收方面的最佳选择。

——文章发布于2020年2月