CO_2地质封存与利用技术研究进展

碳捕集、利用和封存(carbon capture,utilization and storage, CCUS)技术是煤炭实现低碳排放的主要途径,但目前CO_2捕集能耗与成本过高、地质利用途径有限、封存长期安全性不确定以及缺乏CCUS全链集成方法等技术瓶颈严重阻碍了CCUS技术的发展与推广应用。针对上述瓶颈问题,在2016年首批立项的国家重点研发计划项目中,"CO_2低能耗捕集与地质封存利用的关键基础科学问题研究"项目以低能耗CO_2源头捕集技术、CO_2增采非常规油/气/热技术和安全地质封存构成的新一代CCUS技术为目标,致力于破解加压富氧燃烧中反应与能量传递不协调、化学链燃烧与煤分级气化中燃料化学能释放与碳组分调控难耦合、CO_2非常规油/气/热增产和封存机理不清、CO_2对封存构造的长期影响规律不明确等关键基础科学问题。本文简要介绍了在该重点研发计划项目支持下,本研究团队在CO_2地质封存、CO_2非常规油/气/热增产机理和规律方面的研究进展,以期提出CO_2地质封存长期安全性评价和CO_2驱致密油、页岩气和开采深层地热的有效方法。     

国内外燃料电池的应用发展现状及未来展望

燃料电池是一种在等温条件下,只要连续供给它化学原料:燃料和氧化剂(这些原料都贮存在电池外部)就能发生化学反应而将化学能转化为电能的装置.电池符号通式为:(一)燃料,电极|电解质|电极,空气或氧气(+).     

化学发光冷光源

一、主要技术内容 化学发光冷光源,是通过化学反应直接将化学能转化为光能的一种一次性光源.主要功能及技术指标为:该产品可发出红、兰、黄、绿等各种颜色的光,在室温下可连续发光0.5～16个小时(根据需要可以调颜色).该产品发出的光色柔和,色彩鲜艳,无毒,无害,无放射性物质.     

大规模高效气流床煤气化技术基础研究进展

大型堞气化技术是大宗化学品制备、液体燃料合成、多联产系统、整体煤气化联合循环（IGCC）发电系统、制氢和燃料电池行业的核心技术,是当今世界煤气化技术发展的主流。本文介绍了国家973计划项目“大规模高效气流床煤气化技术的基础研究”近3年来的主要研究进展,包括：高温、高压煤气化的化学反应基础研究,高温、高压气流床气化炉内多相流流动、热质传递的基础理论研究,超浓相高压气固两相流与高压浆态非牛顿流体流动的机理与规律研究,复杂多相反应产物处理研究。阶段性的研究成果已应用于商业化装置,取得重要成效,在国内外产生了良好的影响。     

走出认识误区积极开发氢能

氢来源于水,既可以通过各种化石燃料,如天然气,煤等与水反应来氢;也可以用可再生能源,如太阳能、风能生物质能、海洋能、地热或者二次能源(如电力)来开采"氢矿".氢能是环境友好的能源.利用燃料电池,由电化学反应将氢转化为电能和水.不排放CO2和NOx,没有任何污染.     

CO_2矿化非碱性矿的离子迁移规律及过程强化基础

非碱性矿矿化固定CO_2是实现大规模、低能耗碳减排的重要途径。本课题以高炉炼铁排放的大宗工业固废高炉渣作为矿化原料,采用低温熔盐活化的方法,提高固体原料的反应活性,以实现温和条件下高效的CO_2矿化与钛铝组分提取。通过该研究,掌握非碱性矿熔盐活化原理和CO_2矿化反应基本规律,建立非碱性矿矿化CO_2过程强化方法,完成以CO_2矿化含钛高炉渣联产钛白、氧化铝及新型建材的工艺集成,奠定相关工程科学基础。本文就该课题研究的概况、研究进展、预期经济社会效益作了详细的介绍。     

环保、能源回收型城市生活垃圾气化处理

结合我国城市生活垃圾处理国情,利用环保、能源回收型垃圾处理装置,将城市生活垃圾进行气化处理,使垃圾中有机物最大限度地转化为可燃气体再燃烧,并回收富余燃气和燃油.利用垃圾自身的热量,在同一炉内实现垃圾的干燥、干馏、热解、裂解等一系列气化反应过程,简化了现有垃圾处理技术复杂的工艺流程,大大提高了垃圾的热利用率,不需要添加额外辅助燃料,使投资、运行成本大大降低,规模可大可小,彻底解决了我国城市生活垃圾成份复杂、热值低、水分多的处理难题,真正实现处理垃圾、变废为宝,是我国今后垃圾处理行业实现再生能源可持续发展的必然方向.     

城市污水再生与循环利用的关键基础科学问题

本文通过对城市污水再生与循环利用的国家重大需求和国际前沿研究工作的深入分析,阐明了城市污水再生与循环利用研究所呈现的"机制微观化"、"过程安全化"、"技术集成化"和"系统生态化"等基本特征,总结出污染物的去除与转化、化学物质能源化以及再生水循环过程的生态风险控制等在城市污水再生与循环利用研究中需要重点解决的关键科学问题,展望了为促进我国城市水系统可持续发展而应重点开展的4个研究方向:(1)污水再生及循环的物质转化与能源转换机制;(2)再生水生态储存与多尺度循环利用原理;(3)城市水系统水质安全评价与生态风险控制方法;(4)基于"再生水+"的可持续城市水系统构建理论。     

煤转化国家重点实验室

煤转化国家重点实验室于1991年由国家计委批准利用世界银行贷款筹建。1995年通过国家验收正式对外开放,1999年和2003年两次通过国家评估。实验室学术委员会由15名国内外专家组成。依托单位是中国科学院山西煤炭化学研究所。基于我国经济发展对煤炭高效洁净利用的需求,结合国际发展趋势,煤转化国家重点实验室以保障我国能源安全、协调解决煤炭利用效率和环境问题、为煤转化技术的创新提供科学依据和工程化基础为目标,以煤高效洁净转化为优质燃料、化学品和材料过程中的科学和技术基础为主要研究方向,重点研究煤的热物理化学、煤基液体燃料合…     

肿瘤微环境响应的纳米催化治疗

传统化学治疗存在对正常组织有严重毒副作用的缺点,阻碍了其在临床治疗中的广泛应用。随着基于肿瘤内部催化化学反应的癌症诊疗学的快速发展,通过利用肿瘤内部催化化学反应的"高效"和"特异性",纳米催化医学有望解决传统化疗存在的问题。本综述将详细地讨论通过内源性肿瘤微环境或者外源性物理刺激触发的肿瘤内化学反应用于多模式成像导航下的催化治疗以及结合其他治疗模式的多功能治疗,并讨论了纳米催化医学在未来临床转化中的应用前景和面临的挑战。     

“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”重点专项

为落实《"十三五"国家科技创新规划》,在国家重点研发计划中启动实施了"煤炭清洁高效利用和新型节能技术"重点专项,内容覆盖了煤炭高效发电、煤炭清洁转化、燃煤污染控制、二氧化碳捕集利用与封存、工业余能回收利用、工业流程及装备节能、数据中心及公共机构节能7个技术方向的23个重点研究任务。此报告主要介绍了专项的背景、部署、管理举措、实施等。     

从大自然中获取灵感

在一次"美洲杯"帆船赛中,美国"星条旗号"一举夺魁.使它产生"神力"的秘密武器,就是覆盖船体的一层薄膜,这是一种圆颗粒聚乙烯热成型ABS塑料,由美国国家航空航天局监制.这个覆盖层的秘密在于细微的小孔,它们能减少船体同水的摩擦.这些小孔是仿角鲨的皮肤研制出的,角鲨皮肤上的毛孔所产生的微小旋涡,可以使它的身体与水的流体动力阻力大大减小.     

北京及周边地区大气污染机理及调控原理研究

"首都北京及周边地区大气、水、土环境污染机理与调控原理"中大气分项目着重研究北京城市大气边界层动力、热力结构和边界层中大气污染物的物理化学特征及其变化规律,并对大气污染物的输送扩散、转化进行研究,开展城市大气污染数值预报模式及其预警系统的研究,这是本世纪城市环境研究的重大课题之一.本研究揭示城市大气环境污染调控原理,并提出治理方案.城市大气边界层系统观测及城市大气边界层物理过程和污染物化学过程之间强非线性、强非均匀性及耦合理论预测模型研究,大气与水、土多圈层相互作用的机理研究为实施北京"蓝天碧水"环境工程目标提供大气、水、土工程决策与规划,为北京地区污染综合治理提供了科学依据和理论基础.     

矿区发展煤转化的最佳途径--煤基多联产系统

我国是煤炭生产大国,煤炭在我国能源结构中占70%.煤炭既是我国主要的能源,又是我国宝贵的工业生产原料,随着我国经济的高速发展,我国煤炭生产量和消费量逐年增长:2002年我国煤炭产量达到13.93亿吨,2003年我国煤炭产量超过16亿吨,2004年已达到19亿吨."以煤炭为主,并且在相当长时期内难以根本改变"的能源结构对我国实现持续稳定发展是一种严峻挑战.为此必须利用高效洁净煤炭资源、优化终端能源结构.煤基多联产系统正是满足这一需求的高效、经济、灵活的煤炭转化利用技术.进入新世纪,人们对煤炭联产的概念极其对未来能源利用的战略意义已取得共识,正在大力推进其研究、发展和示范工作.     

“五水共治”工程的社会参与理论与实践探索

"五水共治"中的社会参与实践建构了现代工程中社会参与的全新内涵。论文基于具有社会性、公益性的民生类工程,以"五水共治"工程为实例,运用理论分析和实地调研相结合的方法,研究了工程的社会参与问题,并试图探索工程社会参与的理论框架。论文从参与者、模式、理念三个维度来论述"五水共治"工程社会参与的创新实践。"五水共治"的社会参与者广泛多样、言行并举、积极有为,在参与过程中形成了法律、政策、道德三维度协同的治理模式,且参与者通过信息互通、双向互动实现了共治共享。"五水共治"的社会参与突破了行动者网络理论人与物关系的框架,通过治理由人与物的关系所引起的环境问题,进而深入到协调和改善人与人之间关系。     

全国产材料质子交换膜燃料电池发电机开发

质子交换膜燃料电池能将储存在氢燃料和氧气中的化学能在较低的温度下直接转化为电能,是一种新兴的清洁、高效发电技术,在分布式电站、交通动力和便携式电源方面具有广泛的应用前景。我国的燃料电池技术在国家“十五”973和“十一五”863计划的支持下,取得了快速和卓有成效的发展,不仅在短时间内缩短了与发达国家在燃料电池集成应用示范方面的差距,而且还在燃料电池原材料的国产化及应用方面积蓄了优势。     

汽车尾气中CO净化的催化机理

汽车尾气净化问题一直备受实验和理论研究工作者的关注。如果能将有毒性的CO转化为无毒CO2再排放到空气中去,那么尾气对环境的污染将明显降低,达到环境保护的目的。此前研究发现金-氧化物复合材料具有这样独特的催化性能,并且在室温条件下就可以促进这一反应的进行,因此引起了研究者的极大兴趣。但是,在整个氧化过程中,氧分子的来源一直是该类研究的重点关注问题。另一方面,实验上发现水对这个反应非常重要,有水条件下这类材料的催化性能要比无水时好得多。但是水对CO在金-氧化物界面的氧化过程究竟如何起作用,长期以来人们也未能给出一…     

超临界二氧化碳萃取苦豆子中生物碱的研究

以生物碱的提取率为指标,考察超临界CO2萃取苦豆子中生物碱的萃取工艺,对超临界CO2萃取的携带剂,革取压力,萃取温度和萃取时间进行了优选.得到的最优工艺条件为:萃取压力35MPa,萃取温度35℃,萃取时间3h的条件下选用55%的乙醇做携带剂进行萃取,苦豆子中生物碱的提取率可达26.8%.较以前文献报道的该方法生物碱的提取率要高.     

生物质催化制氢及液体燃料研究取得突破

中国科学院广外能源研究所生物质合成燃料实验室常杰研究员负责的"十五"863计划项目"生物质催化制氢及液体燃料新工艺研究"取得突破性进展.该项目自2002年8月开始实施以来,经全体科研人员的团结协作、共同努力,已全面完成了合同规定的各项任务和指标,建成了我国第一套生物质气化制氢及合成二甲醚试验系统,成功实现了在实验室规模上常压生物质气化过程与高压二甲醚合成过程的衔接,开展了工艺优化和催化剂试制,取得了令人满意的结果.2005年7月顺利通过科技部门组织的验收,获得与会专家的好评.在完成预期的制氢和合成燃料目标基础上,还结合生物质原料的特点,开展了固定床气化的研究,为将来生物质原料的适应性研究奠定了基础.     

基于多源卫星遥感的高分辨率全球碳同化系统研究进展

大气中CO_2浓度上升是全球气候变暖的重要原因,陆地生态系统碳汇显著减缓了大气中CO_2浓度上升和全球变暖的速度,但具有明显的时空变异性。全球碳同化系统是精确监测全球不同地区陆地生态系统碳汇的有效技术手段。本文将介绍全球碳同化系统的发展动态,国家重点研发计划项目"基于多源卫星遥感的高分辨率全球碳同化系统研究"的目标和主要研究内容,以及已经取得的主要进展,并展望了未来应用前景。