温室气体减排与CO2资源化宏观研究与探讨

介绍了近一段时间全球温室气体减排的进展及面临的形势,并预测了未来二氧化碳的排放趋势.着重对CO2的资源化问题进行了分析和探讨,从CO2作为再生资源的角度讨论了CO2的回收、利用和处置技术;同时指出资源化问题存在的挑战和负面影响.证明CO2资源化对温室气体减排作用不明显,应大力提倡"无悔"行动.最后从热力学角度分析了CO2问题的本质.     

温室气体CO2的分离回收及其资源化

分析温室气体CO2的主要来源,论述CO2分离固定技术的研究开发现状,介绍CO2的资源化现状及其发展前景,并简单介绍微生物固定的应用。     

CO_2捕集回收再利用工艺在燃煤电厂应用探讨

大量使用矿物燃料是全球变暖的主要原因,而火力发电厂燃煤是温室气体的主要来源之一。因此,火电厂二氧化碳的捕集再利用再一次成为全球关注的主要问题。该文主要介绍了燃煤电厂CO2捕集工艺技术,主要包括CO2分离、工艺流程、吸收液和吸附剂的选择等,并介绍了碳捕集回收再利用工艺。     

农业温室气体排放研究进展

农业活动所产生的温室气体在全球温室气体排放中所占的比重较大,对气候变暖的影响不可忽视.农业因兼具碳源、碳汇的双重特性而在温室气体减排的研究中备受关注.本文旨在从农业温室气体的排放范畴、影响因素、排放量测算、减排潜力以及减排对策等方面对当前已有的农业温室气体研究进行梳理,重点对当前研究的关注点进行归纳和比较,发现当前研究存在核算方法有待进一步完善、减排模拟有局限性、减排对策未从农户角度出发以及缺乏对农业部门减缓和适应的研究等问题,并提出了一些未来值得进一步探讨的研究视角.如确定县级及更小尺度农业温室气体核算体系,探究农业温室气体排放的空间特征,从微观农户角度出发研究农业温室气体排放,用经济学思想协调农业温室气体减排,研究农业温室气体的时空演变与差异,为农业部门减缓和适应气候变化提供数据支撑和决策支持.     

一种改进的二氧化碳吸收减排法

为了研究利用乙醇胺（MEA）溶液从化石燃料燃烧电厂的尾气中分离CO2来减小温室气体的排放,采用ASPEN PLUS软件结合电厂参数建立了MEA溶液吸收CO2的流程．流程中的反应采用Eletrolyte—NRTL模型,吸收塔、解吸塔采用RADFRAC模型．通过模拟分析操作参数变化对CO2减排流程的影响,获得了最优操作点,同时对流程进行了改进,对压缩机级间热能回收进行了探讨．通过优化得到流程的最优操作点：MEA的质量分数为40％,CO2的回收率为99．2％,解吸塔操作压力为0．2MPa,贫液负载量为0．131．回收压缩机级间热能及改进操作条件后,最优操作工况下CO2的解吸能耗为2．947GJ／t,减排成本为344．0元／t,电厂效率由减排前的45％仅降为32．75％．     

温室效应及气体水合化控制方法

温室气体大量排放引起的全球气候变暖问题日趋严峻,由此导致的温室效应正在严重地威胁着人类赖以生存的环境.运用水合物技术处理CO2和CH4这两种主要的温室气体是国际水合物界广泛关注的焦点.介绍了CO2置换法开采天然气水合物的技术,结合天然气和煤炭工业中CH4的主要排放途径分析了CH4的减排和资源化技术,阐述了天然气水合物的生成、分解工艺及储存的稳定性.利用带有搅拌装置的水合物实验系统研究了不同浓度煤层气的水合化过程,结果表明:在适当条件下不同浓度的煤层气均易形成水合物.通过对实验结果及文献资料的分析表明:运用水合物技术处理温室气体在技术上是可行的.文章最后指出了水合物技术在处理温室气体方面应加强研究的内容.     

温室气体提高采收率的资源化利用及地下埋存

全球气候变化是人类迄今面临的既重大又复杂的环境问题,由于温室气体大量排放而引起的全球气候变暖问题日趋严峻,正在严重地威胁着人类赖以生存的环境,国际社会必须采取积极有效措施。2006年中国国家科技部批准国家“九七三”项目——温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存研究。建立适合中国国情的CO2高效利用和埋存体系;实现CO2减排的社会效益和CO2高效利用的经济效益;发展适合中国国情的CO2埋存地下理论、多相多组分相态理论、多相多组分非线性渗流理论和CO2捕集与储运理论。通过上述基础研究,形成具有自主知识产权的CO2地质埋存和高效利用的综合技术,使中国CO2安全埋存—高效利用研究处于国际水平。必将为全球资源和环境的高水平、高效益开发和可持续发展提供理论及实践依据。     

车用合成燃料能源消费和温室气体排放对比分析

为了评价在我国发展以天然气和煤为原料的车用合成燃料所带来的能源和全球变暖影响,使用“从矿井到车轮”的方法对甲醇、二甲醚和费托柴油在资源开采、炼制加工、运输分配及最终使用中的能耗和温室气体排放进行定量计算,并与传统汽油和柴油的相关指标进行对比。计算结果表明,甲醇、二甲醚和费托柴油的全周期石油消耗远低于汽油和柴油,对解决中国石油安全问题有一定作用。在能源消费总量、化石能源消费量和温室气体排放量方面,天然气基燃料优于煤基燃料,但两者均明显劣于汽柴油,对中国未来承担温室气体减排责任构成潜在压力。     

车用合成燃料能源消费和温室气体排放对比分析

为了评价在我国发展以天然气和煤为原料的车用合成燃料所带来的能源和全球变暖影响,使用“从矿井到车轮”的方法对甲醇、二甲醚和费托柴油在资源开采、炼制加工、运输分配及最终使用中的能耗和温室气体排放进行定量计算,并与传统汽油和柴油的相关指标进行对比。计算结果表明,甲醇、二甲醚和费托柴油的全周期石油消耗远低于汽油和柴油,对解决中国石油安全问题有一定作用。在能源消费总量、化石能源消费量和温室气体排放量方面,天然气基燃料优于煤基燃料,但两者均明显劣于汽柴油,对中国未来承担温室气体减排责任构成潜在压力。     

中国温室气体减排与选择性催化还原脱硝材料

综述了中国温室气体排放和Nox污染的现状及相互影响.论述了电厂锅炉和机动车发动机的稀燃化对CO2减排的意义和对Nox污染控制的影响,阐述了选择性催化还原脱硝技术对解决中国经济发展带来的能源危机和温室气体减排的重要性.基于温室气体减排和Nox排放的相互制约关系,指出了采用燃料的稀燃方式辅以SCR脱硝后处理技术是中国同时实现温室气体减排和Nox控制的显示可行途径.重点论述了中国燃煤电厂烟道气脱硝和柴油车尾气脱硝对选择性催化还原(SCR)脱销材料的要求,对国内外脱硝材料的研究领域、研发现状和发展趋势进行了探讨,并结合中国国情指出,具有自主知识产权的V-W-Ti基SCR脱硝材料、低温SCR脱硝材料和沸石基SCR脱硝材料是适应我国电厂烟道气脱硝和机动车尾气脱硝的SCR脱硝材料发展方向.     

碳捕获与封存技术专利分析

碳捕获与封存（CCS）是在不需要降低化石燃料使用量的情况下,减少温室气体排入大气的一种手段。为了达到这种效果,必须使用技术从排放气体中分离和捕获二氧化碳,并把二氧化碳转化为甲醇等资源或者把二氧化碳封存到地质沉积物中。随着温室气体排放与气候变暖问题的加剧,国际上对CCS技术的关注日益加强,这也反映在专利申请的发展趋势上。利用Thomson Data Analyzer分析工具和Aureka分析平台对Derwent Innovations Index（DII）专利文献进行分析,表明CCS专利主要涉及化学、工程、仪器、能源与燃料、高分子科学等学科领域。CCS技术经历了起步阶段、波动增长阶段和快速增长阶段。DII收录的CCS专利主要来自日本、美国、德国、中国、法国等。各国研究的重点有所不同,德国用催化剂从废气等中脱除氮氧化物的比例比其他国家高,法国通过液化或固化分离气体的比例较高,荷兰一般化合碳方面所占比例高。最近3Af-加拿大、中国、韩国申请专利的数量增长速度最快,表明这些国家近期在该技术领域创新比较活跃。对CCS技术的关注在今后一段时间内将持续上升,我国需继续支持该领域的研发创新工作。     

Mitigation of greenhouse gases released from mining activities: A review

Climate changes that occur as a result of global warming caused by increasing amounts of greenhouse gases(GHGs)released into the atmosphere are an alarming issue.Controlling greenhouse gas emissions is critically important for the current and future status of mining activities.The mining industry is one of the significant contributors of greenhouse gases.In essence,anthropogenic greenhouse gases are emitted directly during the actual mining and indirectly released by the energy-intensive activities associated with mining equipment,ore transport,and the processing industry.Therefore,we reviewed both direct and indirect GHG emissions to analyze how mining contributes to climate change.In addition,we showed how climate change impacts mineral production.This assessment was performed using a GHG inventory model for the gases released from mines undergoing different product life cycles.We also elucidate the key issues and various research outcomes to demonstrate how the mining industry and policymakers can mitigate GHG emission from the mining sector.The review concludes with an overview of GHG release reduction and mitigation strategies.     

Mitigation of greenhouse gases released from mining activities: A review

Climate changes that occur as a result of global warming caused by increasing amounts of greenhouse gases(GHGs) released into the atmosphere are an alarming issue.Controlling greenhouse gas emissions is critically important for the current and future status of mining activities.The mining industry is one of the significant contributors of greenhouse gases.In essence, anthropogenic greenhouse gases are emitted directly during the actual mining and indirectly released by the energy-intensive activities associated with mining equipment, ore transport,and the processing industry.Therefore, we reviewed both direct and indirect GHG emissions to analyze how mining contributes to climate change.In addition, we showed how climate change impacts mineral production.This assessment was performed using a GHG inventory model for the gases released from mines undergoing different product life cycles.We also elucidate the key issues and various research outcomes to demonstrate how the mining industry and policymakers can mitigate GHG emission from the mining sector.The review concludes with an overview of GHG release reduction and mitigation strategies.     

北京昆玉河夏季水-气界面CO2通量日变化研究

以昆玉河为例,采用LGR-动态通量箱法,对城市河流夏季水-气界面CO2释放通量进行24h连续监测．结果表明,观测点处水-气界面CO2释放通量具有明显的日变化特征．24h内CO2释放通量在-27．18～12．51mg·m1·h1,平均值-7．28mg·m-2·h-1,昼间平均值为-8．81mg·m-2·h-1,夜间平均值为-4．22mg·m-2·h．24h内水-气界面CO2通量,极大值出现在21：20为12．51mg·mq·h-1,极小值出现在6：20为-27．18mg·m1·h～．在夏季城市河流水-气界面CO2通量受到气温、风速、总磷（TP）、总氮（TN）、总碱度（TA）等因素影响,使城市河流成为大气CO2的碳“汇”之一．     

能源型城市减缓温室气体排放对策研究——以长治市为例

介绍了火电、水泥、钢铁等行业CO2排放现状,提出了长治地区工业企业CO2减排措施,旨在为减少温室气体排放提供理论基础。     

Non-CO2 greenhouse gases and climate change

Earth's climate is warming as a result of anthropogenic emissions of greenhouse gases, particularly carbon dioxide (CO(2)) from fossil fuel combustion. Anthropogenic emissions of non-CO(2) greenhouse gases, such as methane, nitrous oxide and ozone-depleting substances (largely from sources other than fossil fuels), also contribute significantly to warming. Some non-CO(2) greenhouse gases have much shorter lifetimes than CO(2), so reducing their emissions offers an additional opportunity to lessen future climate change. Although it is clear that sustainably reducing the warming influence of greenhouse gases will be possible only with substantial cuts in emissions of CO(2), reducing non-CO(2) greenhouse gas emissions would be a relatively quick way of contributing to this goal.     

城市温室气体清单编制与分析——以天津为例

为分析城市温室气体减排潜力提供基本方法和数据,以天津市为例,把温室气体排放源分为能源活动、工业生产、农业和废物等4个单元,提供了一套城市温室气体清单编制方法,并对城市主要碳源和碳强度进行分析．结果表明：如果天津市经济和温室气体排放维持近10年的平均增长速度,或可达到国务院提出的“十二五”减排目标;但由于诸多不确定性因素的存在,要实现减排目标还需挖掘减排潜力;天津能源消耗产生的温室气体占总排放量的72．2％,而按行业计算,工业产生的温室气体占总排量的77．9％．因此对主要工业碳源推行试点碳审计,制定行业碳排放标准,提高能源效率,降低能耗,是温室气体减排的关键因素．     

O2/CO2气氛下燃煤过程中NOx排放特性实验研究

利用沉降炉在O2/CO2和O2/N2气氛下对煤粉燃烧过程中NOx排放特性进行实验,研究了不同停留时间、燃料/氧化学当量比、温度等因素对燃煤过程中NOx的排放特性的影响,并对2种燃烧方式下NOx的排放特性进行对比.结果表明:在O2/CO2气氛下NOx的生成量远远低于空气气氛下NOx的生成量,其主要原因是在O2/CO2气氛中高CO2质量浓度导致气氛中生成较高含量的CO,从而在未燃烧碳表面发生NO/CO/Char的反应,促进了NO还原为N2;O2/CO2气氛中没有N2,避免了热力型NOx和快速型NOx的生成;约80%的再循环烟气致使NOx的停留时间大为增加,即延长了NOx的还原反应时间,从而降低了NOx的排放.     

CH4 emission and recovery from municipal solid waste in China

Methane (CH4) is an important greenhouse gas and a major environmental pollutant, second only to carbon dioxide (CO2) in its contribution to potential global wanning. In many cases, methane emission from landfills otherwise emitted to the atmosphere can be removed and utilized, or significantly reduced in quantity by using cost-effective management methods. The gas can also be used as a residential, commercial,or industrial fuel. Therefore, emission reduction strategies have the potential to become low cost, or even profitable. The annual growth rate of Municipal Solid Waste (MSW) output in China is 6.24% , with the highest levels found in South China, Southwest China and East China. Cities and towns axe developing quickly in these regions. MSW output was only 76.36 Mt in 1991 and increased to 109.82 Mt in 1997, registering an average increase of 43.8% . In China, methane emission from landfills also increased from 5.88 Mt in 1991 to 8.46 Mt in 1997; so the recovery of methane from landfills is a profitable project.