氢能作为一种清洁、高热值、来源广的新型能源,已被广泛认为是全球能源系统低碳化转型的重要能量载体。目前其他制氢工艺在技术和成本方面仍受制约,煤制氢将是中国未来较长一段时间内的主要氢源,而碳捕集利用与封存(CCUS)技术是实现低...氢能作为一种清洁、高热值、来源广的新型能源,已被广泛认为是全球能源系统低碳化转型的重要能量载体。目前其他制氢工艺在技术和成本方面仍受制约,煤制氢将是中国未来较长一段时间内的主要氢源,而碳捕集利用与封存(CCUS)技术是实现低碳煤制氢的关键技术选择。考虑到CCUS技术的额外能耗和碳捕集的不完全性等特点,煤制氢CCUS技术全流程仍将产生不同程度的碳排放,但相关评估较少。文章从全流程分析的角度评估和比较煤制氢CCUS技术改造的碳足迹,研究结果表明:①煤制氢全流程碳足迹为17.47~29.78 kg CO_(2)/kg H_(2),CCUS技术改造后,碳足迹可降至2.17~8.91 kg CO_(2)/kg H_(2);②从全流程角度看,CCUS技术对煤制氢的减排贡献约为80.6%;③煤制氢能源转化效率及CCUS技术额外能耗是影响煤制氢碳足迹的关键因素。未来应加强煤制氢CCUS技术改造的研发和推广,以降低CCUS能耗并进一步提高煤制氢的能源效率。研究结论为中国低碳化氢能发展提供决策参考,对碳中和目标下的能源转型具有一定的指导意义。展开更多
为了研究不同Fe^(3+)、Ni^(2+)浓度对煤制氢过程的控制作用,采用焦作古汉山煤矿井下煤层水培养的产氢菌为发酵菌,以内蒙古伊宁褐煤为碳源进行发酵产氢试验,对产气结束后的产氢量、细胞干重、煤降解率、蛋白酶及氢化酶活性进行了测定。...为了研究不同Fe^(3+)、Ni^(2+)浓度对煤制氢过程的控制作用,采用焦作古汉山煤矿井下煤层水培养的产氢菌为发酵菌,以内蒙古伊宁褐煤为碳源进行发酵产氢试验,对产气结束后的产氢量、细胞干重、煤降解率、蛋白酶及氢化酶活性进行了测定。结果发现:Fe^(3+)、Ni^(2+)浓度对产氢影响都具有先增后减效果,产气极值分别为142.07 m L和186.78 m L;煤降解率在产气高峰时达到极值,分别为1.65%和1.35%,并且蛋白酶与氢化酶活性极值与产气高峰相对应,但细胞干重和产气高峰不完全对应,主要表现为Fe^(3+)浓度影响的不同,当Fe^(3+)质量浓度为10 mg/L时,达到极大值0.16 g,过高浓度的Fe^(3+)抑制了菌群的繁殖。试验结果说明Fe^(3+)、Ni^(2+)对煤制生物氢代谢有明显的控制作用,为深入了解微生物降解煤过程提供了理论依据。展开更多
文摘氢能作为一种清洁、高热值、来源广的新型能源,已被广泛认为是全球能源系统低碳化转型的重要能量载体。目前其他制氢工艺在技术和成本方面仍受制约,煤制氢将是中国未来较长一段时间内的主要氢源,而碳捕集利用与封存(CCUS)技术是实现低碳煤制氢的关键技术选择。考虑到CCUS技术的额外能耗和碳捕集的不完全性等特点,煤制氢CCUS技术全流程仍将产生不同程度的碳排放,但相关评估较少。文章从全流程分析的角度评估和比较煤制氢CCUS技术改造的碳足迹,研究结果表明:①煤制氢全流程碳足迹为17.47~29.78 kg CO_(2)/kg H_(2),CCUS技术改造后,碳足迹可降至2.17~8.91 kg CO_(2)/kg H_(2);②从全流程角度看,CCUS技术对煤制氢的减排贡献约为80.6%;③煤制氢能源转化效率及CCUS技术额外能耗是影响煤制氢碳足迹的关键因素。未来应加强煤制氢CCUS技术改造的研发和推广,以降低CCUS能耗并进一步提高煤制氢的能源效率。研究结论为中国低碳化氢能发展提供决策参考,对碳中和目标下的能源转型具有一定的指导意义。
文摘为了研究不同Fe^(3+)、Ni^(2+)浓度对煤制氢过程的控制作用,采用焦作古汉山煤矿井下煤层水培养的产氢菌为发酵菌,以内蒙古伊宁褐煤为碳源进行发酵产氢试验,对产气结束后的产氢量、细胞干重、煤降解率、蛋白酶及氢化酶活性进行了测定。结果发现:Fe^(3+)、Ni^(2+)浓度对产氢影响都具有先增后减效果,产气极值分别为142.07 m L和186.78 m L;煤降解率在产气高峰时达到极值,分别为1.65%和1.35%,并且蛋白酶与氢化酶活性极值与产气高峰相对应,但细胞干重和产气高峰不完全对应,主要表现为Fe^(3+)浓度影响的不同,当Fe^(3+)质量浓度为10 mg/L时,达到极大值0.16 g,过高浓度的Fe^(3+)抑制了菌群的繁殖。试验结果说明Fe^(3+)、Ni^(2+)对煤制生物氢代谢有明显的控制作用,为深入了解微生物降解煤过程提供了理论依据。
