一种促进螺旋藻固定煤化工厂烟气CO_(2)速率的编制网曝气器

在“碳中和”国家战略背景下,微藻减排烟气CO_(2)技术以其经济可持续的特点广受关注。微藻减排烟气CO_(2)高效、低成本和规模化发展过程中,为了提高螺旋藻过滤采收后循环液中NaHCO_(3)质量浓度,提高螺旋藻固定煤化工厂烟气CO_(2)速率,研制一种编制网式曝气器产生微米级CO_(2)气泡,延长烟气CO_(2)与循环液中Na2CO_(3)的反应时间,促进高效生成NaHCO_(3);通过双指示剂法测试藻液中Na2CO_(3)和NaHCO_(3)质量浓度,通过显微镜测试了螺旋藻生长过程中藻丝螺距和长度变化规律,通过植物效率分析仪测试螺旋藻细胞的叶绿素OJIP荧光诱导动力学曲线。研究结果表明:烟气CO_(2)通过编制网式曝气器反应后,跑道池中藻液的NaHCO_(3)质量浓度比相同条件下通过传统曝气条的NaHCO_(3)质量浓度提高43%;采用该循环液作为新鲜培养基,在跑道池中培养螺旋藻72 h后,螺旋藻的藻丝螺距和长度分别提高16%和12%,螺旋藻细胞暗适应下PSII最大量子产率和单位反应中心吸收光能分别提高21%和28%,最终导致螺旋藻生物质密度比未补充烟气CO_(2)前提高15%。烟气CO_(2)通过编制网式曝气器可转化为更多NaHCO_(3),从而促进了螺旋藻的生长固碳速率,为微藻固碳技术的高效、低成本规模化应用提供了技术设备选择。

我国微藻固定烟气CO_(2)潜力时空格局分析

微藻固定烟气CO_(2)技术是温室气体控制领域的国际前沿研究热点和高技术竞争焦点,对我国发展低碳经济和节能减排具有重要意义。为促进微藻固定烟气CO_(2)技术在全国范围内的推广使用,研究基于内蒙古鄂尔多斯螺旋藻产业园内CO_(2)固定速率实测数据,模拟得出光照强度、平均气温和日照时长等气象要素对微藻固定烟气CO_(2)潜力的相互作用模型,并将该模型应用至全国范围。通过地理空间显示、全局空间自相关、局部空间自相关等手段与方法,探索分析全国361个行政区划研究单元内微藻固定烟气CO_(2)潜力的时空分异特征及影响因素。结果表明:①从影响因素分析来看,光照强度对微藻固定烟气CO_(2)潜力的影响效果最大,平均气温其次,日照时长最弱。②从时空变化规律来看,全国不同行政区划研究单元微藻固定烟气CO_(2)潜力呈现“夏秋季潜力大、冬春季潜力小”的特点。③从空间分异规律和集聚特征来看,各地区分时段的微藻固定烟气CO_(2)潜力呈现出差异化分布的空间格局,在区域上呈现不同的变化趋势;空间集聚特征上,全国范围内微藻固定烟气CO_(2)潜力存在显著的集聚效应,呈现出“高-高集聚”和“低-低集聚”特征。研究对我国微藻固定烟气CO_(2)潜力的时空格局、影响因素进行了综合分析,对于该技术在全国的广泛推广具有一定的指导意义。