基于金属有机框架材料电容去离子技术淡化海水的研究进展

电容去离子技术(CDI)是一种近年来新兴的用于去除溶解在盐溶液中带电离子的脱盐方法,因其具有环境友好、工艺简单、低能耗、低成本等优势而受到越来越多的关注。CDI的电极材料是该技术的核心。金属有机框架材料(MOFs)是一种具有较大比表面积、结构多样、孔径可调节等优点的新型CDI电极材料。首先简要介绍了CDI和MOFs,随后综述了基于MOFs材料CDI淡化海水的研究进展,主要围绕MOFs衍生碳材料及改性、杂原子掺杂MOFs衍生碳材料、MOFs衍生碳的复合材料和MOFs的复合材料四部分展开,最后提出了目前存在的一些不足,并对今后发展方向进行了展望。

不同“碳达峰”情景下火电行业环境效益预测及分析

为了研究“碳达峰”目标下我国火电的环境效益,从我国“十四五”和2035年远景目标出发,基于Verhulst灰色模型建立环境效益目标预测模型,设置6种情景,达峰时间依次为2025—2030年;计算并分析不同情景下CO_(2)、SO_(2)、NO_(x)和颗粒物(particulate matter,PM)排放量和减排量。结果表明,所有情景中,2021年至达峰年,CO_(2)、SO_(2)、NO_(x)和PM的排放量逐渐上升,达峰后直到2035年快速下降。CO_(2)的减排量在2035年前出现正值的情景是2025年达峰和2026年达峰。2025年达峰时,2032—2035年的CO_(2)减排累积量为4.31亿t;2026年达峰时,2034年和2035年的CO_(2)减排累积量为0.77亿t。SO_(2)、NO_(x)和PM的减排量在2021~2035年都为正值。2025年达峰时,2021—2035年SO_(2)、NO_(x)和PM的减排累积量分别是1276.73、933.02和268.36万t,达峰年推迟将会导致2021—2035年SO_(2)、NO_(x)和PM的减排累积量逐渐减少。最后,根据研究结果提出了火电环境效益目标实现路径。

两种模式下中国未来发电行业发展情景及其环境效益分析

为了研究“双碳”目标模式下我国发电行业发展前景及带来的环境效益,建立了饱和“S”状灰色模型计算了按照旧有发电模式——非“双碳”模式下2021~2060年发电行业装机容量和发电量,并基于“中国2030年能源电力发展规划研究及2060年展望报告”计算获得了“双碳”模式下2021~2060年发电行业装机容量和发电量,对比研究了两种模式下中国未来发电行业的发展情景.通过物料衡算法和火电行业排放绩效构建了CO_(2)、SO_(2)、NO_(x)、PM、PM_(10)和PM_(2.5)的排放因子以及减排因子,定义了用于衡量污染物减排量的4种环境效益A_(1)~A_(4).结果表明,在“双碳”模式下,火电机组将于2026年实现碳达峰,之后年均降低0.28亿kW,同时要求可再生能源发电机组于2020年后年均增加1.54亿kW以实现碳中和.与非“双碳”模式相比,“双碳”模式下火力发电装机容量将大幅度减少,可再生能源发电装机容量将大量增加,由此产生巨大的环境效益A_(1)和A_(2).未来40年CO_(2)、SO_(2)、NO_(x)、PM、PM_(10)和PM_(2.5)的火力发电污染物累积减排量A_(1)分别为6.64×10^(10)、1.54×10^(7)、1.55×10^(7)、3.18×10^(6)、1.71×10^(6)和2.23×10^(5) t,可再生能源发电污染物累积减排量A_(2)分别为5.77×10^(10)、1.64×10^(7)、1.42×10^(7)、2.86×10^(6)、1.54×10^(6)和2×10^(5) t.“双碳”模式下,与燃煤发电相比,由可再生能源发电和核电的相对清洁性产生的环境效益A_(3)和A_(4)表明,未来40年CO_(2)、SO_(2)、NO_(x)、PM、PM_(10)和PM_(2.5)的清洁能源发电累计减排量(A_(3)+A_(4))分别为3.014×10^(11)、7.292×10^(7)、7.119×10^(7)、1.454×10^(7)、7.827×10^(6)和1.018×10^(6) t.