氢冶金的发展历程与关键问题

在“双碳”(碳达峰碳中和)战略背景下,以氢代碳的氢冶金成为钢铁企业优化能源结构和工艺流程、实现绿色低碳可持续发展的有效途径之一。以《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》的通过为时间节点,梳理和追溯了氢冶金的发展历程。从“以煤代焦、以气代焦”到“以氢代碳、以氢减碳”,铁矿石冶炼工艺由以减少焦炭和焦煤依赖为初衷,转变为以降低碳排放为重心,再到以净零碳排放为最终目标,逐渐形成高炉富氢冶炼和全氢直接还原工艺两大技术路线。从目前中国钢铁生产结构以及降碳目标来看,长流程产钢量占90%,高炉炼铁碳排放占比大、基数大。高炉低碳冶炼是规模化实现中国钢铁工业低碳的重要路径,而高炉富氢冶炼对“双碳”过渡时期的炼铁工业应用具有重要意义。从未来钢铁行业发展及能源结构转变来看,全氢直接还原工艺是实现钢铁行业净零碳排放的重要路线。发展氢冶金的关键问题包括如何解决绿色经济化制氢和安全规模化用氢。     

氢冶金的发展历程与关键问题

在“双碳”(碳达峰碳中和)战略背景下,以氢代碳的氢冶金成为钢铁企业优化能源结构和工艺流程、实现绿色低碳可持续发展的有效途径之一。以《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》的通过为时间节点,梳理和追溯了氢冶金的发展历程。从“以煤代焦、以气代焦”到“以氢代碳、以氢减碳”,铁矿石冶炼工艺由以减少焦炭和焦煤依赖为初衷,转变为以降低碳排放为重心,再到以净零碳排放为最终目标,逐渐形成高炉富氢冶炼和全氢直接还原工艺两大技术路线。从目前中国钢铁生产结构以及降碳目标来看,长流程产钢量占90%,高炉炼铁碳排放占比大、基数大。高炉低碳冶炼是规模化实现中国钢铁工业低碳的重要路径,而高炉富氢冶炼对“双碳”过渡时期的炼铁工业应用具有重要意义。从未来钢铁行业发展及能源结构转变来看,全氢直接还原工艺是实现钢铁行业净零碳排放的重要路线。发展氢冶金的关键问题包括如何解决绿色经济化制氢和安全规模化用氢。     

低碳，你真的了解吗

正2021年8月23—29日为全国节能宣传周,8月25日为全国低碳日。此次全国节能宣传周活动的主题是"节能降碳,绿色发展",全国低碳日活动的主题是"低碳生活,绿建未来"。一系列宣传活动有助于普及低碳知识、增强节能意识,推进实现碳达峰、碳中和,促进经济社会发展全面绿色转型。什么是低碳?什么是碳达峰、碳中和?如何做到绿色低碳发展?下面小编就来为你一一解答。     

埋藏在我们脚下的绿色能源

地球是一个巨大的能源宝库,我们的脚下除了有我们熟知的石油、煤和天然气外,还有一个我们关注较少的能源——地热。这种新能源不仅储量大,而且污染很小,因此日渐受到人们重视。目前,石油、煤炭等化石燃料还是世界上的主要能源,然而它们并非是可持续发展的绿色能源,还对我们的生     

能源科技发展前沿及未来方向

<正>1能源革命的大趋势在讨论能源科技发展方向之前,我们首先需要展望一下中国和全球能源变革的趋势.中国能源革命的方向可概括为能源消费革命(由粗放低效逐步转向节约高效)和能源生产革命(由黑色高碳逐步转向绿色低碳);而能源科技革命是它们的支撑,智能化、电气化、低碳化、高效化是能源技术革命的方向.     

对话包信和:碳基能源的产业变革呼唤基础理论和技术创新

正以煤炭、石油、天然气为代表的碳基能源在中国的能源消费结构中占据绝对主导地位.近年来,随着经济社会的飞速发展,能源供求矛盾日益突出.中国人口占世界人口的18.82%,但已探明的原油储量仅占世界原油储量的0.33%,天然气占2.76%,煤炭占13.3%,总体来讲,化石能源人均占有量不足世界平均水平的一半.同时,城镇化、工业化以及中国作为"世界工厂"的现实,使得能源需求快     

用于合成气制烯烃的疏水性FeMn@Si催化剂

正烯烃在能源化工领域是一类非常重要的基础化工原料,可用其合成橡胶、塑料、纤维、润滑油等大宗产品,在国民经济中占有十分重要的地位.近年来,随着烯烃需求量的日益增加和石油资源的逐渐枯竭,开发非石油基生产烯烃的路线备受关注.基于我国"富煤、贫油"的能源格局,发展煤制烯烃技术逐渐成为了能源化工界的主流.费-托(F-T)合成反应可将煤炭资源经合成气(CO和H2)转化为液体燃料和高碳化学品,该技术已主导煤化工领域近百年.     

在1T'-二硫化钼上生长单原子分散的铂实现高效电催化产氢

<正>随着全球环境和能源危机的不断加剧,开发能够取代传统化石燃料的高效、清洁、可再生的新型能源成为21世纪人类社会的重要发展方向.氢气是一种绿色清洁的新型能源载体,氢能的发展是构建清洁低碳的新型能源体系和实现能源安全与可持续发展的重要途径,有助于国家实现碳达峰、碳中和的目标.电解水包括阴极析氢和阳极析氧两个半反应,     

埋藏在我们脚下的绿色能源

在我们脚下的地球中有一个巨大的能源宝库,除了我们熟知的石油、煤和天然气外,还有一个我们关注较少的能源。这种新能源不仅储量大,而且污染很小,这种日渐受到重视的能源就是地热。目前,水电、石油、煤和天然气还是世界上主要的能源,然而这些能源并非可持续发展的绿色能源,极大地污染着我们的生存环境。最近,德国能源部门希望小城镇使用绿色环保的地热资源,让小城镇摆脱对水电、石油和天然气的依赖。德国一个名为“下哈兴”的小镇正在进行这方面的试点工作。如果获得成功,德国将在地质条件合适的小城镇全面推广对地热资源的利用。地热是指来…     

可燃冰:21世纪的能源新宠

随着世界上石油、天然气资源的日渐耗尽,各国的科学家正在致力寻找新的替代能源. 可燃冰(天然气水合物)被称为21世纪最具商业开发前景的战略资源,正受到各国政府的重视.据专家估算:在全世界的边缘海、深海槽区及大洋盆地中,目前已发现的水深3 km以内沉积物天然气水合物中,甲烷资源量为2.1亿亿m3,水合物中甲烷的碳总量相当于全世界已知煤、石油和天然气总量的两倍,可满足人类1000年的需求.     

我国农村能源状况

农业是实现四个现代化的基础。当前,我国农业正进入一个新的发展时期,在这种情况下,解决好农村能源问题,越来越显得重要。我国农村能源资源,除了大量的秸秆、薪柴、草类以及水生植物等生物质能外,还有畜力能、水力能、太阳能、风能等;有些地区还有地热能、潮汐能与矿物质能(煤、油、气)。但由于使用不科学,浪费十分惊人,加上其他一些经济、技术条件等原因,目前我国农村能源     

多能源耦合系统的运行优化与改进分析

建立含有光伏系统、传统天然气三联供能源系统、储能系统、热泵系统等的多能源耦合系统运行优化模型.考虑各个主要设备耗电量,以运行费用最优为目标函数,针对不同典型日负荷需求,采用智能群优化算法获得系统的运行参数,进而分析研究多能源耦合系统的运行特性,并在原能源系统的基础上,针对原设计方案发电容量较小,分析研究如何进一步降低系统运行费用的改进方案.结果表明,基于萤火虫优化算法构建的多能源耦合系统的运行优化模型,可较为准确地求解多能源耦合系统运行状态参数;在能源系统原设计基础上,通过增加燃气内燃机机组的容量,可以显著降低典型日能源费用;制定合理的上网电价政策,可进一步降低运行费用.     

多学科融合共促碳达峰与碳中和

<正>实现碳达峰碳中和(简称“双碳”),是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策.党的二十大报告明确提出,要积极稳妥推进碳达峰碳中和,深入推进能源革命,加快规划建设新型能源体系,推动能源清洁低碳高效利用,确保能源安全,提升生态系统碳汇能力,加快发展方式绿色转型.     

新世纪能源——氢

国际氢能源协会于9月11日举行了首次讨论氢气能源前景的世界首脑会——"2000氢气论坛".论坛不但吸引了环保人士,也吸引了如壳牌等大石油公司和如宝马等汽车大制造商。面对石油愈来愈少,愈来愈贵的未来,人们把眼光纷纷投向环保燃料——氢.氢气是取用不尽的。更重要的是,氢的"废弃物"是水蒸气,不会再有导致全球变暖的二氧化碳和一氧化碳烟雾及其他汽油污染物。国际氢能源协会主席贝兹罗格卢说:"氢气将是下一阶段的能源,这是合逻辑的,因为它清洁且效率十分高。"氢能源的关键是一种叫"氢电池"的新科技,利用氢氧结合成水时的化学反应来产生电力。汽车可使用液化或压缩氢气,氢气贮于燃料缸中,输入车底的电池、与氧气结合产生电力推动引擎。宝马车厂计划在2020年前、氢汽车要占其生产线的20%;许多其他大的汽车制造商如福特、通用、丰田和佳士拿等,也都有类似的研究开发计划。氢能     

在山西，探秘低碳“黑科技”

正2021年9月3—4日,在山西省太原市举行的太原能源低碳发展论坛引起很多人的关注。作为我国宣布碳达峰、碳中和目标后举办的能源领域第一个高规格论坛,该论坛紧扣能源革命、碳达峰、碳中和、生态文明建设等任务展开,交流先进理念,展示最新成果,探讨前沿课题,加强务实合作,可谓是亮点纷呈,成果丰硕。     

生物质快速裂解过程——农村可持续发展能源的开发

据有关部门预测，到２０１０年我国农村能源年需求将达到１３亿ｔ标煤，比目前的６４８亿ｔ翻一番。目前我国能源结构中８５％以上为煤炭、石油、天然气等不可再生的化石燃料，它们必将有面临枯竭的危险，也对环境造成很大的污染。可再生能源对解决我国农村能源匮乏、推...     

走出矿物能源的困境

除非等到其他能源能够完全取代煤炭、石油和天然气,摆在人们面前的技术挑战都是显而易见的:在最大限度地依靠现有矿物能源的同时,也要尽可能地减轻其对环境的损害.     

上海世博会的低碳创新

<正>上海世博会的看点不光是建筑,更是低碳、绿色的主题创新。在上海世博会倡导"城市,让生活更美好"的主题下,城市的低碳生活设计、建筑的生态绿色设计对人类居住环境和生活形态的改变让你惊叹,你也许不得不感慨:没有低碳、绿色的主题     

上海世博会的低碳创新

上海世博会的看点不光是建筑,更是低碳、绿色的主题创新.在上海世博会倡导"城市,让生活更美好"的主题下,城市的低碳生活设计、建筑的生态绿色设计对人类居住环境和生活形态的改变让你惊叹,你也许不得不感慨:没有低碳、绿色的主题创新,哪来的和谐与美好的幸福生活.     

国家自然科学基金能源化学发展规划和布局概况

正我国是世界上最大的能源消费国和温室气体排放国,能源是关系我国经济社会可持续发展的重大问题. 2020年9月,习近平总书记宣布"中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和",因此,需要大力发展碳中和技术体系和碳中和产业,积极推进能源革命[1].绝大多数的能源利用实质上是能量和物质不同形式之间的转化过程,