21世纪的重要能源--生物质能

生物质是指地球上从光合作用获得的各种物质,它是以化学方式储存的太阳能,也是以可再生形式储存在生物圈中的碳。因此,它是地球上一个巨大的能源库。生物质的种类很多,目前人们可以利用的大致分为六大类：木质素、农业废弃物、水生植物、油料作物、加工废弃物、人畜粪便等。生物质能的转换和利用具有解决能源短缺问题和环境保护的双重效果,受到了人们的极大重视,是21世纪能源发展的一个方向。展望对世纪的能源发展,国外不少学者使用了“能源革命”（energyrevolution）一词,认为人类将面临严重的能源问题,解决能源短缺问题是人类社…     

新型能源植物浮萍生物质能的研究与开发

水生植物浮萍以其富含淀粉等特有的优势,在生物质能研发领域备受关注。对浮萍淀粉代谢过程及其相关研究和生物质能开发方面的进展进行了简要综述。     

生物质能现状与发展

我国作为一个世界上最大的农业大国,具有极为丰富的生物质资源.所谓生物质就是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物.这些生命循环往复,顽强地生存着,它们巧妙地将太阳能以化学能或其他能量形式贮存在自己的体中形成生物质能.人类发现,利用不同的技术手段可将生物质转化为常规的固态、液态和气态燃料,这是一种取之不尽、用之不竭可再生能源.     

二氧化碳的原位催化氢化反应

二氧化碳(CO2)的吸收和封存技术是规模化减缓CO2排放的手段之一,但其脱附、压缩、运输和储存过程中,不可避免地消耗能量.同时,CO2作为无毒无害、廉价易得的C1资源,可代替传统羰基化试剂合成高附加值的化工产品.因此,CO2"变废为宝,高值化利用"的研究,特别是将CO2还原为甲酸、甲醇等能源类产品,具有重要科学意义及应用价值.着眼于CO2吸收和资源化利用相结合的策略,将CO2的吸收产物进行原位催化反应,既可绕过脱附、压缩环节;又可消除高压反应的不足、减少设备投入及节能降耗;同时,吸收过程中CO2分子得到活化,有利于后续化学转化反应在低压温和条件下进行.催化氢化反应在多种CO2资源化利用途径中具有重要意义和应用前景,将CO2的吸收产物进行原位催化氢化反应能够成功获得甲酸、甲醇等重要的能源产品.本文概括介绍了CO2的捕集方法及其化学转化为衍生物的路径,总结了CO2氢化反应的催化体系和作用机制,在此基础上,重点讨论了CO2的原位催化氢化反应机理和最新进展.     

全于全球变暖：目前的研究具有局部性

臭氧是一种需审慎对待的气体：在同温层中，臭氧保护着我们免遭太阳紫外线的辐射。但在地面上，臭氧却是一种讨厌的污染物。目前的研究告诉我们，臭氧还削弱植物吸收温室效应气体——二氧化碳（CO2）的能力，这给满怀希望的设想（即植物会从空气中吸收足够的CO2，从而抵消一部分来自化石燃料的二氧化碳排放）蒙上了一层阴影．     

低碳技术及其应用

低碳技术是各种可以使人类生产和生活过程中排出的二氧化碳减少的技术总称。近百年来,随着全球经济的迅速发展和人口增加,化石能源使用量剧增。其后果是一方面使化石能源面临枯竭,另一方面使大气中以CO2为主的温室气体快速增加并导致环境恶化、全球变暖、自然灾害频发。所以必须采用低碳技术,少用化石燃料,节能减排,开发新能源以保护环境、补充能源和改善全球变暖现况。作者论述了低碳技术的采用原因,其分类以及在中国各主要行业中的应用。     

2020全球十大新兴技术

化学 太阳能化学 为满足人类日常需要,许多化学品的制造消耗了大量矿物燃料,也增加了CO2的排放.一种新方法可利用阳光将废弃的CO2转化为人们所需的化学物质,从而在两个方面减少碳排放:一是以CO2为生产原料,二是利用阳光而非化石燃料为生产化学品提供能源.     

更理想的生物质能

金融危机之后,能源和食品价格危机也是余震不断，其结果是，能源和农业成为了两个不可分割的问题。较低的石油价格使得来自农场和森林的燃料缺乏竞争力。事实虽然如此，但只从短期来看是这样的。金融危机促使人们产生了一种危机意识，必须以一切可能的手段避免依赖有限的资源；而最佳的对策是多样化的能源政策,其中。生物燃料将成为这一趋势的最大受益者。     

CO2倍增对植物的生态生理效应

大气中CO2浓度倍增的环境学效应已经起各国科学家的关注。其中，CO2倍增的植物生态生理效应研究表明，大气中CO2倍增对作物产量品质、生长发育、形态结构、生理生化、植物环境等均产生明显影响。     

向海洋要能源

每年夏天,当我们在海边游玩的时候,我们是否意识到海洋是一个巨大的能源宝库呢?几十年来,各国政府加大了对开发海洋的投入.一望无际的汪洋大海,不仅为人类提供航运、水产和丰富的矿藏,而且还蕴藏着巨大的能量. 5种主要的海洋能源 由于海洋能源是一种可再生的绿色能源,所以海洋科学家、能源学家和环保专家都对开发海洋能源有强烈的兴趣.海洋能通常包括潮汐能、波浪能、海洋温差能、海洋盐差能和海流能等.根据联合国教科文组织的统计数据,这5种海洋能的总功率为766亿千瓦,相当于25万个秦山核电站的发电功率.更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等.     

二氧化碳电化学还原概述

在过去的几十年里,二氧化碳(CO_2)电化学还原技术的迅猛发展越来越引起国际国内的广泛关注。此技术可以利用太阳能、风能、潮汐能等可再生能源及核电/水电的弃电,将温室气体CO_2还原为低碳燃料和有经济价值的化学品。这一技术可以促进废弃物(气体)利用以实现能源储存与转换,变废为宝,被认为是一种绿色环保、有发展潜力的CO_2处置方法。使用的催化剂和电解质不同,CO_2电化学还原过程给出的产物也不尽相同。本文概述了CO_2电化学还原的原理以及催化剂、电解质和反应器的发展现状。     

能源植物的研究进展及其发展趋势

能源危机是人类即将面临的巨大挑战，生物质能源的开发利用已成为当今国际上的一大热点。本文简要介绍了国内外能源植物的研究现状，并对如何发展我国能源植物提出了几点建议。     

大型海藻光合碳代谢类型的研究进展

作为海洋藻类的一部分,大型海藻通过光合作用参与了海洋对全球CO2和O2的周转,其食用和药用价值也 得到了广泛应用。因此无论从生态还是经济角度来看,研究大型海藻通过光合作用对CO2进行固定和代谢的过程都 具有重要意义。到目前为止,世界上对大型海藻光合碳代谢途径的研究从代谢组学和酶学角度证明了大型海藻体内 除了C3途径外,还同时存在不能确定完整与否的PEPCK 或PEPC 类型的C4途径或CAM途径;光合气体交换的结 果显示其光合碳代谢途径从整体上表现出类似C4(C4-like)类型。这种情况与一些体内存在C4途径的陆生C3植物相 似。因此大型海藻光合碳代谢途径仍然有待深入研究。     

燃气轮机与可再生能源互补的分布式供能

天然气燃气轮机与可再生能源互补组成的分布式供能,既有天然气分布式供能系统负荷调节范围大、能源利用率高的特点,又有可再生能源就地消纳、充分利用的优势。首先介绍了天然气燃气轮机分布式热点联供的发展和使用情况,分析了多种能源互补的分布式供能技术特点,展望了燃气轮机与可再生能源互补的分布式供能的发展前景。     

Study on Technologies of Hydrogen Production and Hydrogen Power System Based on Renewable Energy

Integrating the hydrogen production technologies from renewable energy with the advanced distributed hydrogen power systems has being become an important development trend of energy science and technology in the twenty-first century, since it may satisfactorily solve such problems met in the utilization of renewable energy as low density, instability, discontinuity and changing with time, season and climate. In this paper, the status and prospect of studies on hydrogen production theories and technologies from renewable energy especially the photocatalytic water splitting and the thermochemical catalytic gasification of biomass in supercritical water are commented on, and some new suggestions to build up novel hydrogen energy power system based on renewable energy are put forward.     

电化学阻抗谱基础

电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy, EIS)已在电化学能源领域得到广泛的应用,如燃料电池、电池、超级电容器、电解水/二氧化碳等。为了更好地发挥EIS的诊断功能,文章系统地综述了EIS的基础理论、测量技术、发展趋势,以及在电化学能源技术中的应用,并着重阐明了如何理解以下四个核心问题:(1)什么是EIS(What)?(2)为什么需要EIS(Why)?(3)如何实现EIS诊断(How)?(4)EIS能力边界在哪里(Where)?为了用好EIS技术,必须清楚:EIS可以做什么,EIS不可以做什么,EIS擅长做什么。尽管EIS不是无所不能,但是如果能被合理运用,它的价值和潜力将会得到更好发挥,尤其在电化学能源技术领域。     

核电站的发展历程及应用前景

自1954年苏联建成第1个核电站以来,全球已出现了为数众多装有各种反应堆的核电站。本文简述了反应堆的主要结构及核电站的发展历程。根据核电站的特点,论述了核电站在未来能源中的地位及应用前景。     

氢能与新材料

氢是清洁高效的能量载体和重要的化工原料。文章从当前氢能利用过程中面临的问题和挑战入手,简述了新材料在制氢、氢气分离与提纯、储氢及氢能转换等各环节的应用,对氢能利用中新材料的发展趋势进行了展望。     

酶的研究与生命科学(二):氧化酶和ATP酶的研究

生物氧化是机体能量生成的基础,是生命得以维持的基本保证。细胞色素氧化酶的发现开启了现代生物氧化研究的序幕:一方面鉴定了大量氧化酶,从而充实了氧的利用特征;另一方面脱氢酶及辅助因子的鉴定进一步理解了生物氧化的本质为氢与氧结合生成水,同时释放能量促使ATP生成的过程。ATP合酶和Na+,K+-ATP酶的发现推动了对ATP生成和利用机制的研究。许多酶的催化都需要ATP的辅助,如泛素连接酶等,相关研究拓展了对细胞内物质代谢的认识。笔者通过生物氧化(亦称生物能学)发展过程的介绍而展现氧化酶和ATP酶的重要性。