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碳酸饮料二氧化碳透过率测试仪

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碳酸饮料二氧化碳透过率测试仪相关的资讯

  • 医疗包装袋的二氧化碳透过率测试方案
    血液袋和静脉输液袋通常由具有高氧气和二氧化碳透过率的材料制成,低阻隔的包装袋可以在防止CO2积聚的同时保持新鲜血液中足够的氧气,但其他药包应用又需要具有更高阻隔的液体袋来保持关键药物的货架期。因此根据不同的医疗包装应用,MOCON提供从低阻隔到高阻隔材料的二氧化碳透过率测试解决方案。MOCON医疗包装渗透测试解决方案不同的医疗应用需要具有不同阻隔值的医用包装增塑PVC和其他聚烯烃袋因其低成本和可处理性被广泛使用于储存捐献的血液和医用盐水溶液,PVC袋通常具有较高的气体渗透值,约为3000 cc/(m2∙ day)的二氧化碳透渗透率(CO2TR)。这些高氧气渗透率(OTR)和CO2TR的袋子保持血液新鲜,促进氧气进入并允许多余的CO2渗透出去。在透析等治疗过程中使用的医疗袋则需要更高的气体阻隔性。患有肺病或肾病的患者需要定期通过透析进行血液净化。其中一种腹膜透析,需要将特殊的溶液注入病人的腹部,病人的腹壁(腹膜)会过滤掉毒素,然后排出废液。大气中440ppm的二氧化碳就能改变敏感的pH值,因此一个足够高阻隔的包装袋,可以在预计的货架期内保障药物的化学稳定性、pH值和浓度。MOCON PERMATRAN-C 4/30二氧化碳渗透率测试仪是测试宽范围二氧化碳值的理想解决方案。它配备了一个仅对CO2分子敏感的调制红外传感器,并符合标准ASTM F2476,在宽的可测量范围内(0.5至8000 cc/(m2∙ day))获得最准确和可重复的测试结果。PERMATRAN-C 4/30不仅能够测试薄膜样品,还能够测试医疗袋等成型包装样品,从而能够帮助用户收集更全面的数据。不管是薄膜还是整个包装件,PERMATRAN-C 4/30是一款值得信赖的低至高阻隔材料CO2TR分析仪,非常适合研发和QA/QC过程。PERMATRAN-C 4/30的优点&bull 调制IR传感器提供准确且可重复的CO2TR结果&bull 专为医疗包装设计的可拆卸式测试舱盒,便于样品制备,结果更加一致&bull TruSeal技术可实现更可重复的数据&bull 符合ASTM F2476,薄膜和包装件样品均可测试&bull 可选软件插件,可轻松遵守美国食品药品监督管理局21 CFR第11部分评估医疗包装的准确性对病患的生命至关重要。常用的医疗设备,如血液袋或静脉输液袋、药物袋和医疗导管等,无论是储存血液、静脉输液还是其他药物,医药公司和实验室都必须使用最准确的测试方法来记录数据,以获得合规性和批准,MOCON PERMATRAN-C 4/30能够实现医疗行业所需的高质量CO2TR数据收集,并保证包装材料的阻隔性和产品的货架期符合要求。
  • 近红外NIR在线监测饮料中的二氧化碳-德国Centec
    近红外对CO2测量是一次技术上的革新,新一代的传感器是基于衰减全反射(ATR)技术。 当光线经过一个蓝宝石水晶玻璃,近红外(NIR)光在表面多次反射。晶体表面直接接触碳酸液体,由于液体中的CO2分子吸收特定波长的光,根据CO2浓度,每次反射后强度都衰减。 该传感器具有极高的精度和提供的&ldquo 真实&rdquo 的二氧化碳含量,精确定量的红外吸收溶解的二氧化碳。测量结果不受啤酒中的任何其他气体的影响,比如氮气。 由于没有移动部件,该仪器几乎是免维护。 这个高度创新的设备,将首次在2013年慕尼黑国际饮料技术展展览期间面市! 技术参数如下:
  • 爱拓发布ATAGO(爱拓)二氧化碳糖度检测仪CooRe酷尔瑞新品
    【碳酸饮料必备】ATAGO(爱拓)全自动二氧化碳糖度检测仪——CooRe 酷尔瑞【产品介绍】ATAGO(爱拓)全新力作——全自动二氧化碳糖度检测仪CooRe 酷尔瑞,专为碳酸饮料而设计,同时检测碳酸饮料的二氧化碳(CO2)和糖度,与传统“手摇法”不同,CooRe 酷尔瑞实现穿刺与检测与一体设计,直接对瓶(罐)穿刺,把样品吸入样品腔,内置样品搅拌器,无需人为对样品摇晃,保证摇晃力度均匀,一机同时测量多种数据(CO2浓度,压力,白利度(Brix)、温度),通过建立标准曲线,根据转换系数,把测量压力值自动转换成CO2浓度值并显示出来,免去查表手续,更可同时测量样品的白利度(Brix),非常适合碳酸饮料(汽水),尤其适合研发部门、质检部门使用,便携式设计,既可用于实验室,也可以现场测量。 碳酸饮料二氧化碳糖度检测仪——“CooRe”(酷尔瑞) 是ATAGO(爱拓)公司的最新力作,可同时测量碳酸饮料或者啤酒中的二氧化碳含量、可溶性固形物(Brix)含量、压力和温度,具有精度准确、测试稳定性好的特点,是一款值得信赖的二氧化碳糖度检测仪。【产品型号】CooRe 酷尔瑞 【货号】9332 【测量项目】二氧化碳浓度CO2 (自动温度补偿) 白利度 Brix (自动温度补偿) 压力 温度【测量范围】白利度Brix : 0.00 ~ 20.00 % 二氧化碳浓度CO2 :   0.000 ~ 12.000 vol.   0.000 ~ 24.000 ×10-6 kg/cm3   0.000 ~ 24.000 g/L 压力:   0.00 ~ 10.00 bar   10 ~ 10000 mbar   0.000 ~ 145.000 psi   0.000 ~ 1.000 MPa   0 ~ 1000 kPa 温度:   0.0 ~ 30.0 ℃   32.0 ~ 86.0 ℉   273 ~ 303 K 【分辨率】白利度Brix:0.01% 二氧化碳浓度CO2 :  0.001 vol.  0.001 ×10-6 kg/ cm3  0.001 g/L 压力  0.01 bar  10 mbar  0.001 psi  0.001 MPa  1 kPa 温度   0.1 ℃   0.1 ℉ 1 K【测量精度】Brix: ±0.05%压力: ±1.0%(20℃)温度: ±1℃【重复性】Brix: ±0.02% 压力: ±0.3%(at F.S. 20℃) 【温度补偿范围】Brix 白利糖度: 5.0 to 30.0℃ CO2 二氧化碳浓度: 0 to 25℃ 【样品温度】0 to 30℃(保证精度允许范围: 5.0 to 25.0 ℃)【压力传感器】隔膜泵,压力表【折光仪光源】LED (近似D线)【搅拌法】磁力搅拌器【温度传感器】铂薄膜温度传感器(折射仪/压力传感器各一个)【样品体积】100ML (压力腔容积:20ML)【测量时间】大约60秒【电源】AC 100至240V【功率】50VA【国际防护等级】IP 65 *仅适用于USB终端和电源端盖开启时(或连接交流源时)【尺寸和重量】40.5*21*45cm 13kg(含电源)【数据输出】 USB存储器【环境温度/湿度】 温度0.0 ~ 40.0 ℃湿度30~80%【选配件】RE-74840 锂电池 RE-79424 过滤装置RE-79425 滤芯 RE-99440 干燥剂(100g)RE-99441 后盖固定螺丝 RE-78068 延长排水管 *尼龙管(ф4,长度1m)和连接套件RE-99442 CooRe穿刺装置压杆专用润滑油 【测量步骤】1.设置样品。2.压下手柄,穿刺装置刺穿容器。3.点击“START”,开始测量。创新点:一机同时测量碳酸饮料的二氧化碳含量和白利度(糖度),自带样品搅拌器,无需使用传统的”手摇法”,有效消除人为摇晃力度误差,更能确保测量结果的准确性。ATAGO(爱拓)二氧化碳糖度检测仪CooRe酷尔瑞
  • LSST-01正压法泄漏与密封强度测试仪在碳酸饮料与非碳酸饮料瓶盖检测中的应用差异
    LSST-01正压法泄漏与密封强度测试仪是一种专业的设备,用于检测饮料瓶盖的密封性能。这种测试仪通过模拟瓶盖在实际使用过程中可能遇到的各种压力条件,来评估其密封性能是否符合标准。对于碳酸饮料和非碳酸饮料,由于其内部压力和化学成分的差异,检测时的压力设定可能会有所不同。碳酸饮料与非碳酸饮料的区别:内部压力:碳酸饮料含有溶解的二氧化碳,在密封状态下会产生较高的内部压力。非碳酸饮料通常不含或含少量气体,因此其内部压力较低。化学成分:碳酸饮料中的酸性物质可能会对瓶盖材料产生腐蚀作用,而非碳酸饮料的化学成分通常较为温和。检测时的考虑因素:压力设定:碳酸饮料的测试可能需要更高的压力设定,以模拟其在储存和运输过程中可能遇到的高压环境。密封性能:碳酸饮料的瓶盖需要具备更强的密封性能,以防止气体泄漏和保持产品的碳酸化状态。材料兼容性:测试时还需考虑瓶盖材料与饮料成分的兼容性,确保长时间接触不会影响密封性能。LSST-01测试仪的应用:正压检测:LSST-01测试仪能够通过正压法检测瓶盖的密封性能,确保在设定的压力下无泄漏发生。强度测试:除了泄漏检测,该设备还能测试瓶盖的抗压力,评估其在高压力下的密封强度。模拟环境:可以模拟不同的温度和湿度条件,以评估瓶盖在不同环境下的密封性能。结论:虽然LSST-01正压法泄漏与密封强度测试仪可以用于检测碳酸饮料和非碳酸饮料的瓶盖密封性能,但由于两者在内部压力和化学成分上的差异,检测时的压力设定和测试条件可能会有所不同。碳酸饮料的瓶盖通常需要更高的密封性能和更强的抗压力,因此在进行测试时需要特别考虑这些因素,以确保瓶盖能够满足产品的质量和安全要求。
  • 梅特勒托利多新款 InPro 5500i在线智能二氧化碳(CO2)传感器最新
    梅特勒-托利多新款 InPro 5500i在线智能二氧化碳(CO2)传感器,应用于啤酒和碳酸饮料生产梅特勒-托利多过程分析最新InPro5500i智能二氧化碳测量系统登陆中国,为啤酒厂和碳酸饮料厂量身定做。该系统整合了梅特勒托利多独特的智能传感器管理(ISM)技术,传感器更持久耐用,通过多参数多通道变送器M800与溶氧传感器组成高效的O2/CO2测量系统技术成熟,测量精度高、更稳定在线InPro5500i CO2测量系统使用成熟的热导法技术,该传感器确保更高的精度和更稳定的二氧化碳测量。抗背景气体中如氧气、氮气的干扰,对CO2具有高选择性。 安装便捷,简化操作InPro5500i传感器安装方便,提供多种安装方式选择,包括Varivent、TriClamp和28mm/M42。采用卫生、简易的膜体设计大大减少维护量,同时移动部件少,可减少故障率并保证更长的正常运行时间。 即插即测,实现智能诊断和维护InPro5500i传感器带智能传感器管理技术(ISM),实现即插即测,先进的诊断和预校准功能,确保可靠、快速启动和运行。膜体的完整性监测功能可提醒操作者膜性能下降,这个功能让操作者在测量和产品质量受到影响之前更换膜。动态寿命指示(DLI)和自适应校准计时器(ACT)通知操作者什么时候需要维护。维护从原来的定期维护和被动维护变成按需维护。校准InPro5500i操作十分简便,并且能够在线校准。 SIP/CIP过程自动保护与其他CO2传感器,InPro5500i传感器在SIP/CIP过程、吹扫气体和膜体异常时具有自我保护功能, 这样可以保证更长的使用寿命。 在重要的O2和CO2测量工艺过程,InPro5500i CO2传感器和InPro6970i溶氧传感器与梅特勒托利多的多通道多参数M800变送器配置为套装组合,可以大幅度减少购买成本。 访问InPro5500i网页: www.mt.com/InPro5500i了解智能传感器管理技术(ISM): www.mt.com/ism咨询请致电4008-878-788 关于梅特勒-托利多过程分析梅特勒-托利多过程分析提供广泛的pH,ORP,溶解氧,气相氧,二氧化碳,电导率,TOC和浊度传感器、变送器和清洗系统,为您的液体过程分析、纯水超纯水监测和气体分析提供完整、精确、可靠的解决方案。梅特勒托利多也为客户提供全球范围的全方位服务管理,包括校准服务、性能测试、安装及运行认证、技术培训等。 梅特勒-托利多过程分析:www.mt.com/pro
  • MOCON应用 | 碳酸饮料的货架期保障
    碳酸饮料(汽水)类产品是指在一定条件下充入二氧化碳气体的饮料。碳酸饮料随着运输周期和温度影响等因素,如何在长货架期内保证气体稳定不影响口感,饮料瓶的阻隔性和密封性成为关键。“碳酸饮料货架期测试方案但随着节能减排,轻量化的环保需求出现,新的瓶装材料的阻隔性首先要接受严苛的挑战。如何帮助饮料企业在新挑战中既满足生产又能够准确地预估产品的货架期,提高消费者的满意度?mocon的permatran-c 4/30是用于阻隔膜和包装的新一代co2tr测试系统。它非常适合用于空瓶和预装csd瓶测试预估产品货架期,整个测试过程简单易操作,缩短了测试周期,可重复性的结果帮助企业降本增效,实现可持续生产。空瓶co₂tr测试测试空瓶子或容器有助于评估阻隔性能,特别是在包装研发设计阶段和qa/qc过程中。• 用环氧树脂将瓶子的开口密封在箔片上,固化后将组装好的样品安装到测试舱盒上• 使用packrack通过铜管将组装好的样品/舱盒连接到permatran-c 4/30• 封装co2tr测试都应选择advanced-test• 对于系统泄漏基线检查,应通过铜环进行测试,或在使用空白箔无样品的情况下测试舱盒左:空瓶co2tr测试,右:预充瓶co2tr测试空包装或预装碳酸饮料瓶的co₂tr 测试预装碳酸饮料瓶需要一个capture vessel cartridge,它提供四种可选的封装尺寸。• 按照制造商的规格预先用碳酸水填充瓶子。• 将预填充的包装放入测试舱中并密封• 通过packrack将密封舱盒连接到permatran-c 4/30的载气管线• 不需要单独的测试气体供应• 封装co2tr测试都应选择advanced-test• 对于系统泄漏基线检查,应使用空的舱盒进行测试二氧化碳透过率测试仪permatran-c 4/30map气体分析用于气调包装质量控制的便携式气体分析仪使用dansensor checkpoint 3使您能快速轻松地检查任何形状大小气调包装中o2和co2的含量。手持式气体分析仪易于使用,数据处理速度很快,陶瓷传感器在同类产品中提供最高的准确性,使包装过程更加可靠。这是改善map质量控制的有效方法。• 无需pc软件,易于使用• 新型固态陶瓷氧气传感器,传感器寿命大于3年• 3.5英寸彩色触摸屏• 通过wifi采集/传输数据• 气体流量警报• 强大的数据存储能力• 无须每日20.9%空气校准• 锂电池,充电一次可进行2000次测试map气体分析仪dansensor checkpoint 3co₂tr货架期计算表格mocon针对co2tr提供货架期计算表格,以快速估计给定加压碳酸饮料瓶的保质期。输入参数即可获得碳酸饮料瓶的估计货架期。• 瓶初始气体体积(gvi):这应该是测试时的气体体积• 过期的瓶装气体容量(gve):这是保质期结束时的气体容量• 瓶子的初始体积(以cc为单位)• 瓶co2tr(cc/天为单位):通过permatran-c 4/30获得的co2tr联系mocon获取co2tr货架期计算表格
  • FLIR OGI热像仪进军影视业,助力捕捉无形无影的二氧化碳
    众所周知,正常空气中二氧化碳的比例约为0.03%,但由于工业尾气排放,森林减少等原因,空气中二氧化碳的浓度屡创新高!今天,小菲就和大家一起看看德国公共服务广播公司ZDF使用FLIR GF343光学气体成像红外热像仪追踪二氧化碳的纪录片,一起看二氧化碳被排放的瞬间!01可视化二氧化碳德国公共服务广播公司ZDF制作了一个关于温室气体二氧化碳(CO?)的纪录片, 此纪录片可以在全球商业杂志类节目makro上观看。为此,ZDF记者Manfred Kessler和摄影师Armin Vater需要一种能证明二氧化碳存在的可靠方法,但肉眼无法看见二氧化碳。记者Manfred Kessler表示,曾看到过一些红外热像仪将二氧化碳可视化的视频,“在视频中,你可以清楚地看到带特定滤光片的红外热像仪是如何可视化二氧化碳排放的,例如由人或动物呼出的二氧化碳。除此之外,这台热像仪还能够显示从汽车、飞机或化工厂排放出来的二氧化碳。”因此,他们立即寻求与FLIR公司合作,FLIR公司推荐了一款专门用于将二氧化碳可视化的热像仪。02FLIR GF343——CO?专属热像仪并非所有的热像仪都能检测到气体。通常而言,红外热像仪仅将场景中的不同温度显示为不同色彩,将热能可视化。你需要一个配备制冷型探测器、专门捕捉特定波长,并配合特定滤光片的热像仪,才能检测到指定气体。虽然传统红外热像仪近年来已变得更加普遍且其可选配件也经济合算,如FLIR ONE PRO手机红外热像仪,但是在整个德国,仅有少数几款热像仪能够可视化二氧化碳。FLIR GF343就是一款能在安全距离内快捷发现二氧化碳泄漏源的光学气体热像仪。FLIR GF343搭载一颗由锑化铟(InSb),即铟(In)和锑(Sb)元素的化合物制成的高灵敏度探测器,在光电子学领域锑化铟是制造红外传感器的合适材料。探测器装有特定的滤光片,使其能够记录从4200nm到4400nm的极窄波长范围内的图像,该波长范围恰好是二氧化碳能被可视化的红外波长范围。但是,为了实现这一点,探测器本身必须处于极冷条件下:准确说是-198℃。为此,热像仪内部安装了一个Sterling制冷器,以产生极低温度。这需要时间,制冷器在开启后工作大约5分钟,直到探测器足够冷且热像仪可以使用。03学习操作FLIR光学气体热像仪在节目拍摄前,FLIR公司在法兰克福向摄影师Armin Vater和他的同事Lasse Brünjes介绍了 FLIR GF343的一些操作方法。他们不仅学习了热像仪的一般操作功能(记录视频或静态图像、变更设置、更换电池等),也学习了一些对红外成像很重要的特殊功能:选择正确的调色板依据红外辐射强度分配一系列颜色,FLIR热像仪提供一系列调色板,将原本肉眼不可见的红外光谱变得可见。调色板可以是黑白的,将较冷区域显示为深灰和黑色,将较暖区域显示为浅灰色和白色。这种调色板常用于安全部门的红外热像仪上,鉴于其色调简单,从远处检测人员将变得更加容易,在颜色较深的环境中将人显示为明亮的白点。但是,热像仪还有其它调色板,如彩虹色调色板或铁红色调色板,颜色从白色/黄色到深红/紫色。特殊的高灵敏度模式(HSM)能非常清晰地显示气体排放物,这对于移动的视频图像非常有帮助。但是,使用红外热像仪进行作业需要专业知识。例如,使用红外热像仪无法透过玻璃进行检测,这也是热像仪的镜头不采用玻璃材质而采用锗元素的原因。顺带提一下,红外热像仪也无法像我们有时在好莱坞电影中看到的那样,透过墙壁检测人体或热信号,这纯属虚构。但是,那并不是来自makro的拍摄制作团队想要利用FLIR GF343实现的真正作用。取而代之的是,摄影师Armin Vater和他的同事Lasse Brünjes拍摄了一个繁忙十字路口的汽车排放情况,法兰克福机场上飞机的二氧化碳排放情况,一座化工厂的烟囱和居民楼的烟囱,还有人呼出的气体。有了巨大的发现:尽管在肉眼看来,化工厂的烟囱似乎没有任何活动,但是FLIR GF343能清晰地显示出二氧化碳烟柱。makro纪录片已于2019年12月在3Sat播出,想要详细了解有关制造业、旅游业和其它工业领域中二氧化碳排放的情况的菲粉们,可以在makro媒体中心观看。
  • 二氧化碳电解技术助力实现碳中和
    为了应对全球气候变化和环境问题,越来越多的国家将“碳中和”上升为国家战略。负碳技术通过捕集、贮存和利用二氧化碳以此抵消难减排的碳排放而成为了实现碳中和的重要途径,其中近年来快速发展、极具应用前景的二氧化碳电解技术受到广泛关注。研究人员正在进行二氧化碳/一氧化碳电解性能测试近日,中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化物所”)包信和院士、研究员汪国雄、研究员高敦峰团队在二氧化碳/一氧化碳电解制备燃料和化学品研究中取得新进展。团队揭示了碱性膜电解器中二氧化碳/一氧化碳电催化还原反应覆盖度驱动的选择性变化机制,并组装出千瓦级电堆,其电解性能是目前文献报道最高值。该成果可以实现钢厂尾气或者化工尾气的高值化利用,为二氧化碳/一氧化碳电解技术从实验室到实际应用提供了技术基础。相关成果发表在国际顶级学术期刊《自然—纳米技术》上。通过利用可再生能源产生的电能,二氧化碳电解反应可以将二氧化碳转化为高附加值燃料和化学品。乙烯、乙酸和乙醇等多碳产物具有较高的能量密度和市场需求,是理想的电解产物。然而,在工业级电流密度下高选择性生成多碳产物仍然存在很大挑战。本工作中,团队基于钢铁工业排放出大量的二氧化碳/一氧化碳混合尾气这一现状,通过改变进料气组成来调变碱性膜电解器阴极氧化铜催化剂的微环境,实现了在工业级电流密度下高效二氧化碳/一氧化碳电解制备多碳产物。随着进料气中一氧化碳压力的增加,电解主产物逐渐由乙烯转变为乙酸,且电流密度显著增加。为进一步验证电解过程的可行性,团队组装了4节100 cm2的碱性膜电堆,其电解功率最高达到2.85 kW,在总电流为150 A时,乙烯的生成速率为457.5 mL min?1;在总电流为250 A时,乙酸的生成速率为2.97 g min?1。团队研制的碱性膜电解器和电堆“团队在电化学器件上进行了创新,研制了高性能碱性膜电解器件来电解二氧化碳/一氧化碳。”汪国雄介绍,“同时,我们通过改变反应气中一氧化碳分压来调控电极催化剂微环境,揭示了反应覆盖度驱动的选择性转变机制。”该项研究不仅为单一多碳产物的定向生成提供了重要参考,而且为二氧化碳/一氧化碳电解从实验室走向实际应用提供了技术基础。提及下一步研究方向,汪国雄说:“我们将进一步开展放大研究,研制大规模的碱性膜电堆和系统,提高在实际工况下的稳定性,实现在工业领域的示范运行。”
  • 关注“碳中和”,助推二氧化碳监测大市场
    今年全国两会,“碳达峰”“碳中和”备受关注。其实早在去年9月,我国政府在第七十五届联合国大会上就提出:“中国将提高自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争取于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。” 首先先来了解一下“碳达峰”“碳中和”这两个词是什么意思。碳达峰:在某一个时刻,二氧化碳排放量达到历史高值,之后逐渐回落。碳中和:通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。10年内碳达峰,40年内碳中和。这个目标对于我们来说,时间紧、任务重二氧化碳的 “生命线”很长,想要在2030年实现碳达峰,需要提早的进行能源结构转型。根据清华大学气候变化与可持续发展研究院最近的研究报告,在新的气候目标下,碳强度在2030年相比2015年的下降幅度要超过65%,2025年末非化石能源在一次能源消费占比至少要到20%、2030年末至少要到25%。业内指出,这一模型数据尚属于相对保守。气候变化是全球工业化以来地球生态系统面临的严峻挑战,地球生态系统和地球气候系统已经达到临界点。2019年5月,全球大气中CO2月平均浓度达到414.7×10-6,创下1958年人类有观测记录以来的新纪录,超过了过去23年的较高记录,导致全球平均气温升高、冰川消融、海平面上升、极端天气频繁等环境和生态问题。“碳中和”目标的出台,为我国未来绿色低碳发展擘画了宏伟蓝图。但要看到,与世界主要碳排放国家的历史进程相比,我国实现“碳中和”目标面临着巨大的压力与挑战。那我们如何才能知道空气中有多少二氧化碳,如何监测全国各地的碳排放情况呢?这就需要通过相关仪器设备来对温室气体的浓度或体积进行连续测量,实时监测和测算二氧化碳排放量。二氧化碳测量有哪些方法?1、非色散红外吸收法二氧化碳对红外线具有选择性的吸收,在一定范围内,吸收值与二氧化碳浓度呈线性关系。根据吸收值确定样品二氧化碳的浓度。2、气相色谱法气相色谱法是利用气体作流动相的色层分离分析方法。二氧化碳在色谱柱中与空气的其他成分完全分离后,进入热导检测器的工作壁。在线性范围内,信号大小与进入检测器的二氧化碳浓度成正比。从而进行定性与定量测量。3、容量滴定法用过量的氢氧化钡溶液与二氧化碳作用生成碳酸钡沉淀,采样后剩余的氢氧化钡用标准草酸溶液滴定至酚酞试剂红色刚褪。由容量法滴定结果除以所采集的空气样品体积,即可测得空气中二氧化碳的浓度。4、红外线吸收法二氧化碳在4. 3um红外区有一个吸收峰,在此波长下,氧、氮、一氧化碳、水蒸汽都没有明显的吸收,因此红外线吸收法是测量空气中二氧化碳的理想方法。由于空气中二氧化碳的含量低为0. 03 % ,吸收池的长度有几厘米便可。所以利用红外线吸收原理,可制成便携式空气中二氧化碳传感器,用来检测二氧化碳浓度。
  • 《2020年中国温室气体公报》公布 全球二氧化碳浓度继续升高
    9月29日,中国气象局发布《2020年中国温室气体公报(总第10期)》。当日,中国气象局科技与气候变化司副司长严明良在中国气象局10月新闻发布会上介绍,2020年我国6个区域本底站的二氧化碳和甲烷浓度与2019年相比总体呈现增加趋势。中国气象局科技与气候变化司副司长严明良(图片来源:中国气象局)严明良表示,《2020年中国温室气体公报(总第10期)》与联合国世界气象组织(WMO)发布的《2020年WMO温室气体公报》相呼应,报告了中国2020年主要温室气体监测数据情况。严明良介绍,目前中国气象局有7个国家大气本底站开展温室气体业务观测,分别为青海瓦里关、北京上甸子、浙江临安、黑龙江龙凤山、湖北金沙、云南香格里拉和新疆阿克达拉。瓦里关国家大气本底站是世界气象组织全球32个大气本底站之一。2020年瓦里关国家大气本底站观测的二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度分别为414.3±0.2 ppm、1944±0.7 ppb、333.8±0.1 ppb,与北半球中纬度地区平均浓度大体相当,二氧化碳浓度较2019年增幅约2.5ppm,与全球增幅持平。2020年我国6个区域本底站的二氧化碳和甲烷浓度与2019年相比总体呈现增加趋势。据悉,中国气象局在世界气象组织框架下,协调中国区域的温室气体及相关微量成分高精度观测,所用数据处理方法、标准、流程均与国际接轨,自上世纪九十年代开始温室气体本底浓度观测。从2016年起,我国发射3颗二氧化碳在轨卫星,2018年开始开展机载温室气体在线观测和平流层温室气体原位观测试验。2021年,中国气象局组建了包含44个国家级气象观测台站和16个省级气象观测站在内的国家温室气体观测网。截至目前,已经初步形成天、空、地一体化的温室气体立体观测能力。温室气体主要包括《京都议定书》限排的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、六氟化硫(SF6)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)、三氟化氮(NF3),以及《蒙特利尔议定书》限排的消耗臭氧层物质。世界气象组织/全球大气监测网(WMO/GAW)负责协调大气温室气体及相关微量成分的系统观测和分析。大气温室气体浓度联网监测分析是历次《联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)科学评估报告》《联合国气候变化框架公约(UNFCCC)》、WMO和联合国环境规划署(UNEP)《臭氧损耗科学评估报告》等的数据来源和科学基础。2021年10月25日,WMO发布《2020年全球温室气体公报》。公报采用的大气温室气体浓度数据来自WMO/GAW、全球大气气体先进试验(AGAGE)等。公报称,全球大气主要温室气体浓度继续突破有仪器观测以来的历史记录,二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度分别达到413.2±0.2 ppm、1889±2 ppb、333.2±0.1 ppb,2020年大气二氧化碳浓度增幅约2.5 ppm,高于过去十年平均增幅(2.4 ppm)。2020年全球大气甲烷和氧化亚氮浓度也达到了新的高度,增幅分别达11 ppb和1.2 ppb。根据美国国家海洋大气局(NOAA)的温室气体指数分析结果,2020年由大气长寿命温室气体引起的辐射强迫相比1990年上升了约47%,而其中二氧化碳的贡献超过80%。会上,严明良还表示,未来,中国气象局将进一步提升观测能力,形成覆盖我国16个气候关键区并辐射全球主要纬度带的全要素温室气体本底观测骨干网,增强全球大气二氧化碳和甲烷宽覆盖、高精度、高时空分辨率的业务化观测能力,基于我国自主卫星,联合多种星载探测手段,提高全球温室气体监测水平,为顺利实现我国碳达峰目标和碳中和愿景目标提供科学监测支撑。中国气象局气象探测中心副主任张雪芬在会上透露,“十四五”期间,中国气象局计划在全国16个气候关键观测区增补9个大气本底站,现正在开展前期的选址等相关工作。中国气象局气象探测中心副主任张雪芬(图片来源:中国气象局)同时,“十四五”期间,中国气象局还计划在我国主要的地、市级以上城市以及区域代表性好的地区,开展以二氧化碳为主的温室气体浓度的高精度在线观测和通量观测,并且有针对性地推动开展甲烷等非二氧化碳等温室气体浓度的观测,以满足我国碳中和监测评估系统的评估的需求。此外,中国气象局还将进一步加强国家级、省级在温室气体观测计量、标校溯源等方面的能力,进一步发挥中国气象局在我国温室气体监测方面的优势。
  • 大连化物所揭示高效二氧化碳/一氧化碳电解反应的选择性变化机制
    近日,中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所纳米与界面催化研究组研究员包信和与研究员汪国雄、高敦峰团队,在二氧化碳/一氧化碳电解制备燃料和化学品研究中取得新进展。该研究揭示了碱性膜电解器中二氧化碳/一氧化碳电催化还原反应覆盖度驱动的选择性变化机制,并组装出千瓦级电堆,为二氧化碳/一氧化碳电解的实际应用提供了参考。   二氧化碳电解反应利用可再生能源产生的电能将二氧化碳转化为高附加值燃料和化学品,是近年来快速发展、颇具应用前景的负碳技术。乙烯、乙酸和乙醇等多碳产物具有较高的能量密度和市场需求,是理想的电解产物。然而,在工业级电流密度下高选择性生成多碳产物仍存在挑战。   本工作基于钢铁工业排放出大量的二氧化碳/一氧化碳混合废气这一现状,通过改变进料气组成来调变碱性膜电解器阴极氧化铜催化剂的微环境,实现了在工业级电流密度下高效二氧化碳/一氧化碳电解制备多碳产物。随着进料气中一氧化碳压力的增加,电解主产物逐渐由乙烯转变为乙酸,且电流密度显著增加。在0.6 MPa CO条件下,乙酸法拉第效率为48%,总电流密度达到3 A cm-2。机理研究表明,产物选择性变化受到*CO覆盖度和局部pH值影响,低*CO覆盖度时优先生成乙烯,高*CO覆盖度和高局部pH值利于乙酸的形成。在优化的电解条件下,多碳产物的法拉第效率和分电流密度分别达到90.0%和3.1 A cm-2,对应于100.0%碳选择性和75.0%收率,优于热催化CO加氢反应。为进一步验证电解过程的可行性,该团队组装了4节100 cm2的碱性膜电堆,其电解功率最高达到2.85 kW,在总电流为150 A时,乙烯的生成速率为457.5 mL min-1;在总电流为250 A时,乙酸的生成速率为2.97 g min-1。该研究不仅为单一多碳产物的定向生成提供了重要参考,而且为二氧化碳/一氧化碳电解从实验室走向实际应用奠定了技术基础。   相关研究成果以Coverage-driven selectivity switch from ethylene to acetate in high-rate CO2/CO electrolysis为题,发表在《自然-纳米技术》(Nature Nanotechnology)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项(A类)“变革性洁净能源关键技术与示范”等的支持。大连化物所揭示高效二氧化碳/一氧化碳电解反应的选择性变化机制
  • 最强二氧化碳吸收器问世
    物美价廉,可用于电池及人造树研制一种新的聚合物被证明适于去除大气中的二氧化碳  美国加利福尼亚州的研究人员生产出一种能够从空气中去除大量二氧化碳气体的廉价塑料制品。沿着这条路,这种新材料将能够用于大型电池的研制,甚至在避免灾难性气候变化的尝试中,成为旨在降低大气二氧化碳浓度的“人造树木”的主要成分。  这些长期目标一直吸引着由洛杉矶市南加利福尼亚大学(USC)的化学家George Olah领导的研究团队。作为1994年诺贝尔化学奖得主,Olah一直设想未来社会主要依赖由甲醇(一种简单的液体酒精)制成的燃料。随着容易开采的化石燃料在未来几十年变得愈发稀缺,他提出,人们可以贮存大气中的二氧化碳,并将其与从水中分离的氢相结合,从而形成一种具有广泛用途的甲醇燃料。  Olah和他的同事还在研制一种廉价铁基电池,这种电池能够储存由可再生能源产生的额外电力,并在需求高峰时输入电网。在运行时,铁电池会从空气中攫取氧。但即便只有微量的二氧化碳加入反应也将使电池报废。最近几年,研究人员开发出一些很好的二氧化碳吸收装置,它们由名为沸石的多孔固体与金属有机骨架构成。但是这些吸收装置价格昂贵。因此Olah和他的同事着手寻找一种成本更低的替代方法。  研究人员转而求助聚乙烯亚胺(PEI),这是一种廉价的聚合物,同时也是一种像样的二氧化碳吸收器。但它只能在表面俘获二氧化碳。为了增大PEI的表面积,USC的研究团队将这种聚合物溶解于一种甲醇溶剂中,并将其铺在一堆煅制二氧化硅的上面,后者是一种工业生产的、由玻璃熔解的小滴制成的廉价多孔固体。当溶剂蒸发后,留下的固体PEI便具有很大的表面积。  当研究人员对新材料的二氧化碳吸收能力进行测试时,他们发现,每克该物质在潮湿的空气中——类似于目前大多数的环境条件——平均可吸收1.72毫微摩尔的二氧化碳。这已经远远超过近期由氨基硅制成的另一个竞争对手1.44毫微摩尔每克的吸收值,并且在迄今进行的二氧化碳吸收能力测试中处于最高水平。研究小组在日前出版的《美国化学会志》中报告了这一研究成果。  如果二氧化碳处于饱和状态,这种PEI-二氧化硅合成物也很容易再生。当聚合物被加热至85摄氏度后,二氧化碳便会飘离。而其他常用固体二氧化碳吸收器则必须加热超过800摄氏度才能够赶走二氧化碳。  哥伦比亚大学的二氧化碳空气捕获专家Klaus Lackner表示:“这很有趣。它能够在低温下工作真太好了。”研究团队成员之一、USC的化学家Surya Prakash认为,这使它除了保护电池之外还能够用来抓住空气中的二氧化碳。这种聚合物可用于建造旨在减少大气中二氧化碳浓度的人造树大农场,以及防止气候变化的最严重破坏。但前提是世界各国愿意花费数不清的资金来控制大气中的二氧化碳。  由于这种聚合物会在高温下降解,因此意味着它不可能用于吸收来自工厂烟囱或汽车排气管中的二氧化碳——那里的二氧化碳通常浓度很高且温度也很高。为了克服这一瓶颈,Prakash说,USC的研究团队如今正在研制高表面积且更耐热的PEI。
  • 安东帕全新推出Carbo 520在线二氧化碳传感器
    奥地利安东帕公司全新推出Carbo 520光学二氧化碳传感器,它是一款易于在线安装的饮料生产流程 CO2 传感器。该系统可与您的样品直接接触,在 0 g/L 到 12 g/L 的整个测量范围内提供无漂移的CO2检测结果。详细参数:http://www.anton-paar.com/cn-cn/products/details/carbo-520-optical/co2-sensor/ ? 安装后免维护Carbo 520 Optical 是一种完全免维护的设备。它基于衰减全反射 (ATR) 光谱法来测量 CO2 浓度,传感器中无移动或机械部件,因此不存在磨损且无损耗品。操作传感器时无需准备外部清洗气体和外部压缩空气,因此也不存在需要操控的供气阀。 ? 所需运行成本最少Carbo 520光学二氧化碳传感器只需 24 V 10 W 的电源,耗电量与您的节能灯泡相同。除节能以及传感器使用寿命长之外,Carbo 520 Optical 还具有测量精确、测量速度快的特点,可最大限度降低您的成本,使您在原材料上的花费最少并严格按照规范进行生产。 ? 单次设置后可测量所有饮料Carbo 520的测量结果不受所测饮料的溶解度和糖组分的影响。无论测量可乐、啤酒、果酒还是其他饮料中的 CO2 含量 - 您都可以采用相同的测量方法,无需考虑任何饮料类型差异。 ? CO2 测量结果不受影响,值得信赖Carbo 520光学二氧化碳传感器提供绝对精确的测量结果,因为其设计为可避免其他类似光学系统中纂改测量结果的某些“陷阱”。由于传感器只测量 CO2 分子吸收的光的特定波长,因此该测量具有高度选择性且不受饮料中普遍存在的其他气体(比如氧气或氮气)的影响。另外,由于测量只在样品的表层进行,因此测量结果同样与各个样品的色度或浊度无关。 ? 可轻松测量通常难测的样品就准确度和卫生而言,测量含大颗粒物的饮料是一种特别的挑战。凭借 Carbo 520 二氧化碳传感器,可简单可靠地测量通常难测的样品(比如含果肉的果汁),因为安东帕传感器的构造中不含任何移动部件或卫生死角且该传感器适合于无菌应用。清洁该 EHEDG 认证传感器既轻松又高效。 ? 随时可获得即时测量结果安东帕二氧化碳传感器易于直接在线安装并因此能真正接触您的样品。即使最微小的浓度变化也会迅速进行实时报告,测量值每 4 秒更新一次。系统通信无障碍,可轻松连接 PROFIBUS、Modbus TCP、PROFINET、DeviceNet 和 EtherNet/IP 等现场总线。测量速度越快,则反应速度也就越快 - 从而优化控制和效率。关于安东帕(中国)奥地利安东帕有限公司(ANTON PAAR GMBH)是工业及科研专用高品质测量和分析仪器的全球领导厂商。公司成立于1922年,总部设在奥地利格拉茨,在全球12个国家和地区设有分公司直接提供销售和售后服务,并在其它主要地区设有代理销售、服务机构。作为世界上第一台数字式密度计的发明者,安东帕公司的产品占全球浓度、密度测量仪器仪表行业市场份额的70%。 安东帕公司的密度仪、黏度测量仪、流变仪、旋光仪、折光仪、固体表面Zeta电位分析仪、 SAXSess 小角X光散射仪、闪点与燃点测定仪、微波消解与合成设备等产品作为分析与质量检测工具,已广泛应用于啤酒饮料,石油,化工,商检,质检,药检等诸多领域和研究机构,并且已作为许多国家行业标准及计量校正仪器。我们的用户包括了一级方程式赛车队,炼油厂,和几乎所有的世界知名饮料制造商。
  • 中科院团队卫星遥感监测反演二氧化碳研究获进展
    中国科学院空天信息创新研究院(中科院空天院)2月23日向媒体发布消息说,该院遥感卫星应用国家工程研究中心石玉胜研究团队在燃煤电厂二氧化碳排放的遥感反演估算研究方面取得进展,他们的研究扩充了重要点源碳排放实时监测的技术手段,有助于国家和地区制定有针对性的碳减排政策。该研究团队介绍说,二氧化碳作为最重要的温室气体之一,主要来自化石燃料燃烧,中国燃煤电厂二氧化碳排放量约占全国二氧化碳总排放量的50%,但现有的燃煤电厂温室气体排放清单由于统计数据更新滞后和排放因子不准确的问题已无法代表电厂真实排放量。随着遥感技术的发展,地面上的气体排放信息可以由空间的传感器通过电磁波辐射感知,利用大气模型对卫星识别排放信息进行反演,为估算电厂二氧化碳排放量提供了一种新的方法。这种方法基于实测卫星数据,较少受到人为因素影响且时间分辨率较高,可为不同地区的估算提供统一的标准。因此,开展卫星遥感监测与反演,准确估算中国燃煤电厂二氧化碳排放量,不仅是电力行业开展碳减排的前提条件,还可以提供独立客观的碳排放监测数据,助力中国碳盘点以及评估重点行业碳减排效力。中科院空天院团队在二氧化碳排放领域开展卫星遥感监测反演研究的相关成果论文,近日在环境科学与生态学专业期刊《清洁生产》在线发表。该研究估计的具体排放值还可用于优化排放清单,监测识别偷排漏排问题,为大气化学模型提供更准确的输入数据。论文第一作者、中科院空天院硕士研究生郭文月称,研究团队结合多源碳卫星遥感数据(“轨道碳观测者”2号、3号卫星)和优化后的高斯羽流模型,开展长时间序列燃煤电厂二氧化碳排放量自上而下的遥感反演工作,在针对不同装机容量电厂(超大型(≥5000兆瓦)、特大型(4000-5000兆瓦)、大型(≥3000兆瓦)开展二氧化碳排放卫星识别的基础上,结合高斯羽流模型反演中国区域燃煤电厂的最新二氧化碳排放量数值,并优化模型大气背景值确定子模块,有效提高模型拟合相关系数,从而提高反演结果的精度。研究结果显示,风速是影响碳卫星数据观测二氧化碳柱浓度大小的主要影响因素:当风速增加到10米/秒附近时,本研究中所有电厂的大气二氧化碳柱平均干空气混合比增强量均小于1百万分率,意味着卫星碳排放反演精度将受到限制。该研究估算的二氧化碳排放数值范围从超大型电厂的63千吨/天到大型电厂的37千吨/天,经过验证,与大多数燃煤电厂自下而上的排放清单数值一致性较高。不过,部分电厂由于年限过长、机组更新换代、燃煤类型等原因,其排放清单与研究结果显示出差异。为应对气候变化对人类可持续发展的威胁,联合国可持续发展目标设立“采取紧急行动应对气候变化及其影响”(SDG-13)专项,中国也积极响应气候行动,实施“双碳”(碳达峰、碳中和)国家战略。论文通讯作者、中科院空天院副研究员石玉胜表示,他们团队本次研究进展,将有望为助力推进中国“双碳”战略、实现联合国SDG-13目标等,提供新的思路方案和科技支撑服务。(完)
  • 盘点!二氧化碳有哪些测量方法标准?
    (1)国家标准 《温室气体 二氧化碳测量 离轴积分腔输出光谱法》(GB/T 34286-2017)由气象部门提出,规定了使用离轴积分腔输出光谱法测量环境大气温室气体二氧化碳浓度的方法,适用于开展温室气体二氧化碳浓度的测量,在非污染大气下,其测量精度应小于0.1×10-6mol/mol。 《气相色谱法本底大气二氧化碳和甲烷浓度在线观测方法》(GB/T 31705-2015)由气象部门提出,规定了本底大气二氧化碳浓度气相色谱在线观测方法。 《气体中一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物的测定 气相色谱法》(GB/T 8984-2008)由中国石油和化学工业协会提出,规定了气体中二氧化碳的气相色谱测定方法,适用于氢、氧、氦、氖、氩、氪和氙等气体中一氧化碳、二氧化碳和甲烷的分项测定,以及一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物的总量(总碳)测定。 《固定污染源排气汇总颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T 16157-1996)由环境保护部门提出,规定了使用奥氏气体分析仪法测定固定污染源排气中二氧化碳的方法,其原理为用不同的吸收液分别对排气中的二氧化碳进行吸收,根据吸收前、后排气体积的变化,计算出该成分在排气中所占的体积分数。(2)行业标准 《温室气体 二氧化碳和甲烷观测规范 离轴积分腔输出光谱法》(QX/T 429-2018)是气象行业标准,除规定了利用离轴积分腔输出光谱法观测二氧化碳方法外,还对观测系统、安装要求、检漏与测试要求、运行和维护要求、溯源及数据处理要求等做了规定,适用于温室气体二氧化碳离轴积分腔输出光谱法的在线观测和资料处理分析。 《固定污染源废气 二氧化碳的测定 非分散红外吸收法》(HJ 870-2017)是国家环境保护标准,规定了测定固定污染源废气中二氧化碳的非分散红外吸收法,适用于固定污染源废气中二氧化碳的测定,方法检出限为0.03%(0.6g/m3),测定下限为0.12%(2.4g/m3)。 《环境空气 无机有害气体的应急监测 便携式傅里叶红外仪法》(HJ 920-2017)是国家环境保护标准,规定了测定环境空气中无机有害气体的便携式傅里叶红外仪法,为定性半定量方法,适用于环境空气中二氧化碳的现场应急监测,以及筛选、普查等先期调查工作,方法检出限1mg/m3,测定下限4mg/m3。 《沼气中甲烷和二氧化碳的测定 气相色谱法》(NY/T 1700-2009)是农业行业标准,规定了沼气中二氧化碳的气相色谱实验方法,适用于沼气中二氧化碳的测定。 《本底大气二氧化碳浓度瓶采样测定方法-非色散红外法》(QX/T 67-2007)是气象行业标准,规定了本底大气中二氧化碳浓度的非色散红外测定方法,适用于本底大气瓶采样样品二氧化碳浓度的测定。 《工作场所空气有毒物质测定 第37部分 一氧化碳和二氧化碳》(GBZ/T 300.37-2017)为国家职业卫生标准,规定了工作场所空气中二氧化碳的不分光红外线气体分析仪法,适用于工作场所空气中二氧化碳浓度的检测,方法检出限为0.001%。 综上,我国气象、生态环境、农业、职业卫生及石化工业等部门均提出了二氧化碳测量方法标准,涉及到的方法原理有离轴积分腔输出光谱法、非分散(不分光、非色散)红外光谱法、傅里叶红外光谱法、气相色谱法及奥氏气体分析仪法等。这些方法根据原理、采样方式、样品基质及特性不同,适用于各类应用场景。 其中农业、职业卫生及石化工业的二氧化碳测量方法主要是为了解决产品组分、职业防护等特定领域问题,从温室气体测量角度出发,在环境大气方面,气象部门提出了较为完善的测量方法体系,以离轴积分腔输出光谱法(GB/T 34286-2017和QX/T 429-2018)和气相色谱法(GB/T 31705-2015)为主,生态环境部门提出的便携式傅里叶红外仪法(HJ920-2017)仅适用于应急监测;在污染源废气方面,生态环境部门提出了非分散红外法(HJ870-2017),而奥氏气体分析仪法(GB/T 16157-1996),由于测试精度以及现场工作便利性的原因,在实际工作中应用不多。 在温室气体(二氧化碳)测量领域,与环境大气二氧化碳测量方法体系相比,污染源废气仅有一个手工测量方法,无在线监测技术规范,而“碳源监测”是实现碳中和的重要保障。国际上对于温室气体排放测算有“排放因子法”与“直接测量法”两种方法,直接测量法在精确度上优势较为明显,也是排放因子法中“排放因子”的基础来源。下一步,可以现有方法标准为依托,进一步优化完善方法体系,构建二氧化碳以及其他温室气体源、汇观测网络,为碳达峰、碳中和提供有效测量支撑与保障。
  • 卫星遥感监测反演燃煤电厂二氧化碳排放量研究取得进展
    近日,中国科学院空天信息创新研究院遥感卫星应用国家工程研究中心石玉胜研究团队在燃煤电厂二氧化碳(CO2)排放的遥感反演估算研究方面取得进展。2月22日,相关研究成果以《基于轨道碳观测者2号和3号卫星观测和高斯羽流模型反演燃煤电厂二氧化碳排放》(CO2 emissions retrieval from coal-fired power plants based on OCO-2/3 satellite observations and a Gaussian plume model)为题,在线发表在《清洁生产》(Journal of Cleaner Production)上。   为应对气候变化对人类可持续发展的威胁,联合国可持续发展目标13(SDG 13)设立为“采取紧急行动应对气候变化及其影响”,中国积极响应气候行动,实施“双碳”国家战略。二氧化碳作为最重要的温室气体之一,主要来自化石燃料燃烧。中国燃煤电厂二氧化碳排放量约占全国二氧化碳总排放量的50%。然而,现有的燃煤电厂温室气体排放清单由于统计数据更新滞后和排放因子不准确,已无法代表电厂真实排放量。   随着遥感技术的发展,地面上的气体排放信息可以由空间的传感器通过电磁波辐射感知,利用大气模型对卫星识别排放信息进行反演,为估算电厂二氧化碳排放量提供了新方法。该方法基于实测卫星数据,较少受到人为因素影响且时间分辨率较高,为不同地区的估算提供了统一标准。因此,开展卫星遥感监测与反演,准确估算中国燃煤电厂二氧化碳排放量,不仅是电力行业开展碳减排的前提条件,而且可以提供独立客观的碳排放监测数据,助力中国碳盘点以及评估重点行业碳减排效力。   该研究团队结合多源碳卫星遥感数据(轨道碳观测者2号和3号)和优化后的高斯羽流模型开展长时间序列燃煤电厂二氧化碳排放量自上而下的遥感反演工作,在针对不同装机容量电厂【超大型(≥5000 兆瓦)、特大型(4000-5000兆瓦)、大型(≥3000兆瓦)】开展二氧化碳排放卫星识别的基础上,结合高斯羽流模型反演中国区域燃煤电厂的最新二氧化碳排放量数值,并优化模型大气背景值确定子模块,有效提高模型拟合相关系数,从而提高反演结果的精度。   结果显示,风速是影响碳卫星数据观测二氧化碳柱浓度大小的主要影响因素。当风速增加到10米/秒附近时,本研究中所有电厂的大气二氧化碳柱平均干空气混合比(XCO2)增强量均小于1百万分率(ppm),意味着卫星碳排放反演精度将受到限制。研究估算的二氧化碳排放数值范围从超大型电厂(中国托克托)的63千吨/天到大型电厂(中国上都)的37千吨/天,经过验证,与大多数燃煤电厂自下而上的排放清单数值一致性较高,但部分电厂排放清单由于年限过长、机组更新换代、燃煤类型等原因与本研究显示出差异。该研究扩充了重要点源碳排放实时监测的技术手段,有助于国家和地区制定有针对性的碳减排政策。此外,预估的具体排放值可用于优化排放清单,监测识别偷排漏排问题,为大气化学模型提供更准确的输入数据。   研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划和中科院等的支持。
  • 中国首个海上二氧化碳封存示范工程项目正式投用
    6月1日,我国首个百万吨级海上二氧化碳封存示范工程——恩平15-1油田二氧化碳封存示范工程项目在珠江口海域正式投用。这标志着我国初步形成了海上二氧化碳注入、封存和监测的全套钻完井技术和装备体系,填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白,对我国实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。   “报告中控,二氧化碳回注系统运转正常!”上午9时30分,在距离深圳西南约200公里的恩平15-1平台上,高碳原油生产井、生产处理系统、二氧化碳压缩机及分子筛脱水橇等设备依次启动。在隆隆的设备轰鸣声中,油田开发伴生的二氧化碳被捕获、分离、加压至气液混合的超临界状态,通过一条海底“绿色通道”回注至距平台3公里远、在海床800米底下的“穹顶”式地质构造中。   二氧化碳封存回注通过工程技术手段,把捕集到的二氧化碳直接注入至地下800米到3500米深度范围内的陆上或海底咸水层,是国际公认的有效促进碳减排的重要措施。该工程投用后,所在区域的海上钻井平台在开采油气过程中产生的二氧化碳将被采集,规模化向海底地层注入,预计每年可封存二氧化碳30万吨,累计将超过150万吨。   中国海油在恩平15-1油田实施二氧化碳封存示范工程,开展地质油藏、钻完井、工程一体化关键技术研究及应用,攻克海上操作空间受限、海洋高湿高盐环境等一系列难题,有力促进了国内油气增储上产和能源绿色低碳发展。未来,中国海油将继续加大科研攻关,持续推进海上油气田绿色开发,并积极探索“岸碳入海”,为沿海高排放企业开辟降碳环保新道路,为粤港澳大湾区绿色低碳发展注入新动能。 二氧化碳的封存技术实际上就是把二氧化碳存放在特定的一种自然或人工“容器”中,利用物理、化学、生化等方法,将二氧化碳封存百年甚至更长的时间。森林、海洋、底层、化学反应器等都可以作为封存二氧化碳的“容器”。 二氧化碳封存是指将大型排放源产生的二氧化碳捕获、压缩后运输到选定的地点长期保存,而不是释放到大气中。二氧化碳的封存技术尤其是地质封存正得到越来越多的关注与研究,美国、欧盟、日本、澳大利亚等都制定了相应的研究规划,开展二氧化碳封存技术的理论、试验、示范以及应用研究。
  • 安光所二氧化碳空间外差光谱仪校飞成功
    大气温室气体是导致全球平均气温和海温升高、大范围雪和冰融化、以及海平面上升等全球气候变化的重要因素,特别是二氧化碳的排放是当今世界最为关注的地球大气环境问题。实现对全球大气温室气体(尤其是二氧化碳)的高精度探测,对我国制定相关气候应对措施具有深远影响,将为我国的环境外交政策提供强有力的技术支撑和保障。基于目前科学技术水平,准确把握二氧化碳的全球变化,是目前空间遥感探测的热点和难点,需要充分依靠高灵敏度和高光谱分辨率的遥感探测技术。  由我所承担的院空间科技创新基地重要方向项目“超光谱环境遥感监测关键技术研究”经过近2年攻关,研制成功基于空间外差光谱技术(SHS — Spatial Heterodyne Spectroscopy)的大气主要温室气体二氧化碳航空遥感探测试验样机。该技术目前已被列入高光谱观测卫星与环境减灾小卫星的温室气体探测计划。  日前,在山东日照进行的机载试验受到中国海监北海支队的大力支持,机载试验样机装载于中国海监Y-12飞机,实现一次装机,一次校飞获取信息。试验共飞行两架次,约9个半小时,两个飞行高度(500m、1000m),飞行区域为山东日照市区及附近郊区,选择了农田、工业区、海岸滩涂等典型地表区域,获取了大量数据。预处理结果表明了试验样机完全到达了设计指标,即在大气二氧化碳最主要的吸收波段1575nm范围中,得到光谱分辨率为0.1nm的实际大气二氧化碳吸收光谱,与理论计算对比一致。这些遥感数据将成为反演大气环境中二氧化碳柱浓度不可替代的和最直接的依据。下图为二氧化碳机载试验样机、机载试验状况及大气二氧化碳超光谱曲线。  空间外差光谱技术是近年发展起来的一种新型超光谱遥感探测技术,与传统的傅立叶干涉系统(如日本的GOSAT)和衍射光栅系统(如欧洲的ENVISAT、美国的OCO)高分辨光谱遥感技术相比,空间外差光谱技术更具有针对性,该技术综合了衍射及空间调制干涉技术于一体,在限定的光谱范围内可达到很高的光谱分辨率和信噪比,且具有结构紧凑、无运动部件等特点,因而成为高精度大气成分遥感探测的优选技术之一。  安徽光机所是国内最早开展空间外差光谱技术实验研究的单位之一,先后获得了国家自然基金、863项目、院创新基金的支持。2008年在院重要方向项目支持下,集中攻克了空间外差一体化干涉仪核心技术,解决了大气温室气体空间外差光谱遥感系统设计及定标(辐射、光谱以及吸收池)等关键技术,针对二氧化碳、甲烷以及一氧化碳等大气温室气体的探测研制了机载遥感试验样机和干涉仪组件。  本次校飞试验结果表明,历时两年自主研发的二氧化碳空间外差光谱仪系统指标先进、性能稳定。本次校飞试验,不仅在国内首次获得了高分辨率大气二氧化碳飞行数据,同时验证了该系统在移动平台下获取高质量大气二氧化碳超分辨光谱的能力,为发展包括大气温室气体、气溶胶、污染气体等国家机载大气环境遥感监测系统,以及发展我国大气温室气体星载遥感系统奠定了坚实基础。
  • 我国科学家实现二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成
    此前,我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。那么,二氧化碳除了可以“变”淀粉,还能“变”其他东西吗? 答案是肯定的! 4月28日,《自然催化》以封面文章的形式发表了一项最新研究成果。经过一年半的努力,我国科研人员通过电催化结合生物合成的方式,将二氧化碳高效还原合成高浓度乙酸,并进一步利用微生物合成葡萄糖和脂肪酸(油脂)。 这一成果由电子科技大学夏川课题组、中国科学院深圳先进技术研究院于涛课题组与中国科学技术大学曾杰课题组共同完成。 先把二氧化碳变成“食醋” 或许有人会问,人造的葡萄糖和油脂可以直接吃吗?好吃吗? 对此,曾杰回应:“经过后续纯化处理,可以食用。” 那么,二氧化碳究竟是如何变成葡萄糖和油脂的? “首先,我们需要把二氧化碳转化为可供微生物利用的原料,方便微生物发酵。”曾杰说,在常温常压条件下,清洁、高效的电催化技术是实现这个过程的理想选择,他们就此已经发展了成熟的电催化剂体系。 至于要转化为哪种原料,研究人员将目光瞄准了乙酸。因为它不仅是食醋的主要成分,也是一种优秀的生物合成碳源,可以转化为葡萄糖等其他生物物质。 “二氧化碳直接电解可以得到乙酸,但效率不高,所以我们采取‘两步走’策略——先高效得到一氧化碳,再从一氧化碳到乙酸。”曾杰说。 研究人员发现,一氧化碳通过脉冲电化学还原工艺形成的晶界铜催化合成乙酸的效率可高达52%。 不过,常规电催化装置生产出的乙酸混合着很多电解质盐,无法直接用于生物发酵。 所以,为了“喂饱”微生物,不仅要提升转化效率,保证“食物”的数量,还要得到不含电解质盐的纯乙酸,保证“食物”的质量。 “我们利用新型固态电解质反应装置,使用固态电解质代替传统电催化技术中的电解质盐溶液,直接得到了无需进一步分离的纯乙酸水溶液。”夏川介绍。 微生物“吃醋”产葡萄糖 得到乙酸后,研究人员尝试利用酿酒酵母这一微生物来合成葡萄糖。 “酿酒酵母主要用于奶酪、馒头、酿酒等发酵行业,同时也因其优秀的工业属性,常被用作微生物制造与细胞生物学研究的模式生物。”于涛说,利用酿酒酵母通过乙酸来合成葡萄糖的过程,就像是微生物在“吃醋”,酿酒酵母通过不断地“吃醋”来合成葡萄糖。 “然而,在这过程中,酿酒酵母本身也会代谢掉一部分葡萄糖,所以产量并不高。”于涛表示。 对此,研究团队通过敲除酿酒酵母中代谢葡萄糖的三个关键酶元件,废除了酿酒酵母代谢葡萄糖的能力。之后,实验中的工程酵母菌株在摇瓶发酵的条件下,合成的葡萄糖产量达到1.7g/L。 “我们利用这种生物酿酒酵母‘从无到有’地在克级水平合成了葡萄糖,这代表了该策略较高的生产水平与发展潜力。”于涛说,为进一步提升合成葡萄糖的产量,不仅要废除酿酒酵母的能力,还要加强它本身积累葡萄糖的能力。 于是,研究人员又敲除了两个疑似具备代谢葡萄糖能力的酶元件,同时插入来自泛菌属和大肠杆菌的葡萄糖磷酸酶元件。 于涛表示,泛菌属和大肠杆菌的葡萄糖磷酸酶元件可以“另辟蹊径”,将酵母体内其他通路中的磷酸分子转化为葡萄糖,增加了酵母菌积累葡萄糖的能力。经过改造后的工程酵母菌株的葡萄糖产量达到2.2g/L,产量提高了30%。 新型催化方式有坚实根基 更重要的是,近年来,随着新能源发电的迅速崛起,电力成本下降,二氧化碳电还原技术已经具备与依赖化石能源的传统化工工艺竞争的潜力。 同时,微生物作为活细胞工厂,其优点是产物多样性很高,能够合成许多无法通过人工生产或人工生产效率很低的化合物,是非常丰富的“物质合成工具箱”。比如,在人们常见的白酒、馒头、抗生素等食品药品的加工中,微生物就发挥着重要作用。 “这样,合成葡萄糖和油脂所需要的电力和微生物就有了保障,通过电催化结合生物合成的新型催化方式就有了坚实的根基。”夏川说。 对此,中国科学院院士、中国催化专业委员会主任李灿研究员评价,这项工作耦合了人工电合成与生物合成,发展了一条由水和二氧化碳到含能化学小分子乙酸,然后经工程改造的酵母微生物催化合成葡萄糖和游离的脂肪酸等高附加值产物的新途径,为人工和半人工合成“粮食”提供了新的技术。 “该工作开辟了电化学结合活细胞催化制备葡萄糖等粮食产物的新策略,为进一步发展基于电力驱动的新型农业与生物制造业提供了新范例,是二氧化碳利用方面的重要发展方向。”中国科学院院士、上海交通大学教授邓子新说道。 同时,曾杰也强调,这项成果尚处于实验室的基础研究阶段,如果要推向实用,还需要进一步提高能量效率和产率,降低生产成本。 曾杰表示,接下来,研究团队将进一步研究电催化与生物发酵这两个平台的同配性和兼容性。未来,如果要合成淀粉、制造色素、生产药物等,只需保持电催化设施不改变,更换发酵使用的微生物就能实现。
  • 10死19伤!二氧化碳的破坏性难以想象......
    还记得2019年525山东龙眼港福建籍货船二氧化碳泄漏的事故吗?那次事故损失惨重,最终导致10死19伤!!!众所周知,二氧化碳是空气中常见的化合物,常压下为无色、无味、不助燃、不可燃。化学性质比较稳定,因此它广泛被应用到灭火剂、石油、化学工业、食品防腐、工业气密性检测等。随着CO2的应用越来越普遍因其泄漏导致的事故也时有发生虽然二氧化碳本身无毒但空气中含量过高也会导致惨重结果二氧化碳无色无味肉眼难以发现因此我们要选择合适的工具来实时监控避免其泄漏,造成不可避免的后果今天小菲向大家介绍一款能够迅速准确查找CO2泄漏源的OGI热像仪——FLIR GF343FLIR GF343是一款光学气体成像热像仪,能在安全距离内快速发现二氧化碳泄漏源。无论二氧化碳是生产工艺的副产物,或者是用于检测发电机是否存在氢气泄漏的示踪气体,还是提高石油采收率项目的一部分,它都可以快速发现。实时检测CO2,可视化泄漏源头FLIR GF343有出色的分辨率、热灵敏度和高灵敏度模式,使您能够可视化气体泄漏,以便查明排放物的准确来源并立即开始维修。此外,FLIR GF343能精确测量温度,使您能够注意到温差并提高视觉对比度,以更好地进行气体泄漏检测。★ 将CO2作为示踪气体(比如通过在氢气中添加3%-4%二氧化碳作为示踪气体),用以查找氢气等更危险的泄漏气体;★ 准确查找EOR运作中CO2的泄露位置;★ 在工业制造、交通和存储应用中发现CO2的损耗等。减少停机时间,节约生产成本将FLIR 343光学气体热像仪作为CO2预防性检测的有效工具,可以预防停机事件和避免造成库存损失。★ 提前检测到CO2的微小泄漏源,避免计划外的停机;★ 支持联机检测,无须中断运行设备;★ 杜绝泄漏,节约库存损失和违规罚款产生的成本。保证运营安全,维护环境平衡FLIR GF343实时显示光学气体图像,以便您在安全距离内快速扫描大片区域是否存在气体排放迹象,可以保持设施安全,同时为实现“碳平衡”而努力。★ 减少气体泄漏,提高EOR运作效率;★ 杜绝碳捕捉和存储运营中发生泄漏,避免生产成本的浪费;★ 使用CO2作为示踪气体找到危险气体(比如氢气)泄漏源,保证员工的人身安全;★ 避免二氧化碳和其他气体的泄漏,有利于大气环境的生态平衡。FLIR GF343让您可以快速、准确地发现CO2的泄漏,可靠的非接触式CO2检测使工厂能够在设备仍联网正常运行的情况下对其进行检测,避免非计划停机。非常适合石油、氢冷发电机、碳捕集系统、乙醇生产、工业气密性测试等行业。二氧化碳本身虽无毒但在工业应用中的泄漏仍会对企业和员工造成不良影响想要及时快速地发现CO2的泄漏源快来选择FLIR GF343光学气体成像热像仪
  • 加点氮化钴,二氧化碳“变废为宝”
    p 中国科技大学曾杰教授课题组,对钴基催化剂在二氧化碳加氢反应中的活性物相研究取得重要进展。他们将氮原子引入到钴催化剂中,构筑出氮化钴催化剂,通过原位机理研究发现,钴氮氢是该催化过程中真正的活性物相,是它大幅提高了催化效率。该研究成果近日在线发表在《自然—能源》杂志上。br//pp  开发可再生能源、提高能源利用效率是当今世界的重大课题。二氧化碳加氢反应是低碳化学中的重要反应,一方面可以合成化工原料,缓解二氧化碳排放压力,实现碳能源的循环利用 另一方面可以合成甲醇,实现氢资源的储存和利用。/pp  由于二氧化碳的化学惰性,二氧化碳加氢反应需要在高温高压条件下实现,转化工艺中存在能耗过大的问题。在过去几十年里,人们开发出一系列不同策略以提高非贵金属催化剂对二氧化碳加氢反应的活性。但迄今为止,对非贵金属催化剂在二氧化碳加氢反应中的活性物相研究仍处于起步阶段。/pp  曾杰课题组将氮原子引入到钴催化剂中,形成氮化钴催化剂。在二氧化碳加氢催化中,氮化钴催化剂在32个大气压和150摄氏度的条件下,转换频率为同等条件下钴催化剂的64倍。进一步研究表明,在氢气氛围下,氮化钴催化剂上的氮原子会吸附结合氢原子形成钴氮氢这样一种特殊的物相。钴氮氢中的氨基氢原子直接加到二氧化碳分子上,形成甲酸根物种作为中间产物,从而大幅提升二氧化碳加氢反应的活性。/pp  该研究为优化非贵金属催化剂对二氧化碳加氢反应的活性提供了一种简单有效的方式,为今后寻找更廉价、高效的二氧化碳加氢催化剂提供了新思路,对解决能源和环境问题具有积极意义。/ppbr//p
  • 准确的二氧化碳测量如何保障高效发酵?
    酶生产流程中的关键测量酶产生于发酵这一生物工艺流程。发酵过程中的精确监测至关重要,首先要做的就是测量发酵液的 pH 值、温度、氧气溶解量和二氧化碳浓度。在废气中测量氧气和二氧化碳的浓度。气体温度通常为 25 °C-30 °C,相对湿度约为 100%。由于人们需要用氨来控制发酵液的 pH 值,废气中也可能含有氨。通过持续监测 CO2 掌控工艺流程此外,还要测量吹入发酵罐的新鲜空气的湿度。环境如此苛刻,需要可靠的测量仪表。监测酶生产流程中的 CO2 浓度,以获得该流程状态。CO2 浓度是霉菌或细菌新陈代谢活动的指标,将用于控制在生产流程中补充营养的节奏。浓度是否恰当取决于微生物菌株和发酵工艺流程本身,因此,人们需要积累经验才能掌握补充营养的时机。要保持发酵过程顺利进行,就必须确保向生物反应器罐提供足够的新鲜空气。通常,废气是在辅助线路测量,这样可以去除废气中的泡沫或多余水汽等干扰因素。酶生产流程中的二氧化碳浓度通常为 0-5%,而在特殊情况下,经过测量,浓度甚至高达 10%。在霉菌发生反应的发酵过程中,二氧化碳浓度通常约为 1% 或 2%。废气中的氧气浓度也取决于新陈代谢。通常,在新陈代谢中消耗的 O2 和这一过程中产生的 CO2 一样多。CO2 的释放量与 O2 的消耗量之比为呼吸商 (RQ)。针对湿度和二氧化碳浓度的可靠测量能够精简发酵工艺流程使用维萨拉湿度仪表可以对吹入生物反应器的新鲜空气的湿度进行可靠测量。可以使用维萨拉 CARBOCAP® 二氧化碳探头 GMP251 监测二氧化碳浓度。维萨拉仪表准确可靠,无需过多的维护,有助于大大缩短发酵过程中的停机时间。❖ CO₂ 探头 GMP251用于生命科学培养箱、冷库设施和要求苛刻的应用中的百分比级别二氧化碳测量维萨拉 CARBOCAP® 二氧化碳探头 GMP251 是一款智能、独立的百分比级别探头,用于测量生命科学培养箱、冷库设施、果蔬运输和要求苛刻的应用中的 CO2,以上领域均需要稳定和精确地测量百分比级别的 CO2。工作温度范围为 -40 到 +60 °C 并且测量范围为 0 至 20% 的 CO2。GMP251 基于维萨拉第二代 CARBOCAP® 技术,性能稳定。它使用一种红外 (IR) 光源来代替传统的白炽灯泡光源,这延长了 GMP251 的使用寿命。它具有 CO2测量的全温度和压力补偿 – 用于补偿目的的集成温度测量。给传感器探头加热以防止冷凝。通过 RS-485 的数字输出:Modbus 与维萨拉工业协议。产品中均配有校准证书。
  • 青岛能源所提出一种低能耗的二氧化碳捕集方法
    全球气候变暖已经成为人类社会可持续发展的严重威胁,人类活动排放的温室气体占其诱导因素的90%,而CO2占温室气体总排放量的77%。随着世界人口的不断增长和对能源需求的不断增加,人类排放的CO2与可持续发展的矛盾愈发尖锐。   碳捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)技术是CO2直接减排的有效手段,中国生态环境部发布的《中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021)》认为,CCUS技术是我国化石能源低碳利用的唯一技术选择,而CO2捕集技术是前提和关键。CO2捕集是指将CO2从工业生产、能源利用或大气中分离出来的过程,目前较为成熟的碳捕集方法主要有热钾碱法和多醇胺法,其工艺过程类似,如图1所示。 图1 传统CO2捕集工艺流程图   活化热钾碱法和多醇胺法具有吸收速度快、净化度高、再生气纯度高等优点,但因存在大量溶剂蒸发(热钾碱法水蒸气与CO2摩尔比为1.8~2.2;多醇胺法约0.5)、捕集能耗高(占CCUS总成本的60%~85%,再生温度比吸收温度高,现有技术的两阶段存在大量溶液的反复升降温,导致再生能耗普遍≥2.4 GJ/(t CO2),捕集总能耗≥3.1 GJ/(t CO2))、吸收剂浓度低(碳酸钾浓度≤30%,否则易结晶堵塞管道)或吸收剂易蒸发降解等缺点,尤其是再生能耗和操作成本偏高,阻碍了其大规模工业推广应用,开发吸收效率高、捕集成本低的工艺和技术,一直是国内外研究的热点和难点。   近日,青岛能源所黄青山研究员带领的多相反应工程研究组在传统热钾碱法的基础上提出了一种基于相变吸收剂(碳酸钾/碳酸氢钾)、粒度可自由调控的反应分离一体化反应结晶器、微气泡技术及蒸汽热泵技术(Mechanical Vapor Recompression, MVR)的低能耗CO2捕集方法,其工艺流程如图2所示。 图2 基于碳酸钾/碳酸氢钾相变捕集低浓度CO2的工艺流程图   本方法具有以下特点:   (1)吸收速率高:采用高浓度的碳酸钾溶液(≥60 wt%)和特色微气泡技术(平均直径200~800 μm),大大延长了气泡在溶液中的停留时间,提高了气液吸收速率;   (2)仅固相再生,再生能耗低:再生过程无需对溶剂进行加热,可减少再生过程中因大量溶剂升降温和蒸发导致的显热和潜热损失;   (3)以水为媒介,采用蒸汽热泵技术实现吸收阶段热量的充分再利用:根据水汽化潜热分别是其气相和液相比热2000多倍和1000多倍性质,通过水的多次相变,采用蒸汽热泵技术实现潜热回收和热量品位的提升,不仅可将CO2吸收阶段的反应放热全部用于其解吸阶段的吸热过程,还避免了传统CO2捕集技术在吸收和解吸过程之间存在的大量且反复的升降温过程而造成的大量能量消耗问题,提高了能量的利用效率;   (4)连续反应结晶及晶体粒径可调控:生成物KHCO3晶体长大到一定尺寸后,利用反应结晶器内流体的定向流动实现颗粒自动分级和分离(小颗粒晶体返回结晶器中继续长大,大颗粒被分离并被浓缩),从而实现了晶体产物的节能分离及粒径的精准调控;   (5)设备投资小:吸收塔中各种过程强化技术相结合实现了反应分离一体化,再加上高浓度CO2吸收剂和微气泡技术,可提高捕集效率,减小设备尺寸。   该技术的理论再生能耗0.8 GJ/(t CO2)、综合捕集能耗≤1.5 GJ/(t CO2),为解决传统CO2捕集技术能耗高、成本高的问题提供了一种新的技术路径,以期助力我国“双碳”目标的实现。   上述工作发表在化工TOP期刊《Chemical Engineering Journal》上并申请了中国发明专利,通讯作者是青岛能源所的张海东助理研究员。该工作得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金、所内合作基金、山东省合成生物学技术创新中心主任创新基金、中国科学院绿色过程制造创新研究院自主部署项目等项目的支持。
  • 新型铜催化剂助力二氧化碳变燃料
    中国科学技术大学教授高敏锐课题组合成一系列暴露不同铜(100)和铜(111)晶面比例的铜催化剂,发现铜(100)/铜(111)的界面位点相比于单一的晶面展现了显著增强催化碳—碳电化学耦联的性能,对于利用二氧化碳制备多碳燃料具有重要意义。相关成果日前发表于《美国化学会志》。  电催化二氧化碳还原制备高附加值化学品,是二氧化碳资源化利用的有效手段。近年来,科学界通过电催化二氧化碳制备能量密度高、应用前景广阔的多碳燃料取得很大进展,但其选择性和转化效率仍不尽人意。这主要由于二氧化碳转化为多碳燃料需经历动力学缓慢的碳—碳耦联过程。因此,设计并创制能高效促进碳—碳电化学耦联的催化剂至关重要。  研究人员利用电化学测试表明,与其他铜催化剂相比,这种新型铜催化剂在电流密度为每平方厘米100毫安至400毫安时,均有利于催化二氧化碳到多碳产物的转化。多碳产物的选择性与铜(100)/铜(111)界面的长度呈现线性相关,证明该界面为催化碳—碳耦联的活性位点。原位拉曼和红外实验证明,在铜(100)/铜(111)界面处,能更好吸附中间体,展现更强的碳—碳耦联能力。理论计算进一步表明,铜(100)/铜(111)界面处电子结构被优化,促进了碳—碳耦联动力学。  该项研究发现了铜原子排列变化形成的特定界面结构能更高效地催化碳—碳耦联,降低多碳产物形成过程中的关键步骤能垒,这一成果对于二氧化碳制备多碳燃料的电化学升级利用具有重要意义。  相关论文信息:https://doi.org/10.1021/jacs.1c09508
  • 中国碳卫星观测首次成功用于城市二氧化碳排放定量监测
    中国碳卫星联合欧洲哨兵卫星对中国唐山地区开展相关监测(2018年5月6日)示意图。中科院大气所供图中国科学院大气物理研究所(中科院大气所)中国碳卫星(TanSat)研究团队联合芬兰气象研究所团队,最近首次利用中国碳卫星观测定量识别和计算城市碳排放,这也是中国碳卫星首次成功用于城市二氧化碳排放的定量监测,从而实证中国碳卫星具有城市级别碳排放监测的能力。在中欧温室气体遥感监测合作协议支持下,中芬研究团队这次合作研究还通过使用欧洲哨兵卫星(Sentinel-5P)同步开展二氧化氮观测及对比研究,相关研究成果论文10月25日在专业学术期刊《大气科学进展》上在线发表。 中欧卫星协同观测计算和排放清单结果一致中科院大气所中国碳卫星研究团队指出,应对或减缓全球变暖,是人类在21世纪面临的挑战,由于化石燃料燃烧和土地利用变化等人为活动,二氧化碳浓度增加了40%以上。与化石燃料使用有关的排放尤其局限于当地,城市地区是全球二氧化碳排放量的主要贡献者,占全球排放量70%以上。尽管新冠肺炎疫情对全球经济体造成较大影响,但化石燃料二氧化碳排放量2021年仍然增加了5%。与此同时,科学家在计算人为排放方面仍然存在较大的不确定性。该团队认为,利用碳监测卫星进行全球人为排放的监测更具优越性,碳监测卫星直接观测大气二氧化碳浓度,但仅凭单一二氧化碳要素的观测,定量区分二氧化碳浓度变化源来自于人为排放还是自然过程是一个难点问题。化石燃料燃烧为二氧化碳人为排放之主要来源,而石油等化石燃料的燃烧伴随排放二氧化氮,即人为排放二氧化碳和二氧化氮具有较强的同源性,因此,理论上通过二氧化氮和二氧化碳的同步监测,就可以有效计算人为碳排放。本次联合研究应用中国碳卫星二氧化碳观测数据和欧洲哨兵卫星的二氧化氮观测数据,选取中国唐山(2018年5月6日)和日本东京(2018年3月29日)两个案例,定量计算出人为碳排放和二氧化氮的相关性。该计算结果和排放清单给出的结果一致,论证了通过联合应用中国碳卫星和欧洲哨兵卫星的协同观测,可以对二氧化碳/二氧化氮排放比例进行定量监测,证实了中国碳卫星可以定量识别城市人为碳排放。同时,这也标志着中国已经具备空间监测人为活动碳排放的能力。中国碳卫星及其观测数据逐步走向世界中科院大气所介绍说,中国碳卫星全称为“全球二氧化碳监测科学实验卫星”,目标是实现全球大气二氧化碳柱平均干空气混合比(简称“全球大气二氧化碳浓度”)的高精度监测,为碳排放科学研究提供卫星观测数据。2016年12月,中国碳卫星成功发射并在轨运行,成为世界第三颗温室气体卫星。中国碳卫星是一颗近极地太阳同步卫星,星上搭载有主载荷“高光谱分辨率大气二氧化碳探测仪”(ACDS)和辅助载荷“云和气溶胶偏振成像仪”(CAPI)。其中,主载荷利用对地球反射的近红外/短波红外太阳辐射,对大气中二氧化碳的含量进行探测。中国碳卫星第一版全球大气二氧化碳浓度科学数据产品于2017年10月对全球发布;第二版全球大气二氧化碳浓度科学数据产品将精度提升至1.47ppm(体积百万分比)的国际先进水平精度;基于第二版科学产品,中国碳卫星获得全球二氧化碳通量的数据产品。2020年初,中国科技部国家遥感中心与欧洲空间局签署温室气体遥感监测合作协议,推动中国碳卫星加入欧洲空间局第三方卫星数据应用计划,也表明中国碳卫星及其观测数据开始逐步走向世界。本次研究在该协议的支持下,中芬团队联合使用中国碳卫星和欧洲哨兵卫星,也进一步提升了中国碳卫星的监测能力。中国下一代碳卫星已论证设计即将研制在中国碳卫星即将迎来发射运行6周年纪念日之际,中科院大气所中国碳卫星研究团队透露,中国下一代碳卫星的论证设计工作已经开始,卫星研制工作也即将启动。中国新一代碳卫星将在秉承第一代卫星所具有的技术优势基础上,进一步提升探测能力,以应用需求与科学需求为出发点。其目标测量将以城市为重点,以高定量、高时频、高分辨探测全球大气二氧化碳浓度从城市中心到郊区的梯度,以提高碳排放量估算的准确性。该团队表示,中国下一代碳卫星将是一个天基系统,希望每天可多次覆盖一个城市或者碳排放点源,同时将具备协同开展二氧化氮观测能力,以更好地用于对人为碳排放量进行独立测算。
  • 中国碳卫星观测首次成功用于城市二氧化碳排放定量监测
    中国科学院大气物理研究所(中科院大气所)中国碳卫星(TanSat)研究团队联合芬兰气象研究所团队,最近首次利用中国碳卫星观测定量识别和计算城市碳排放,这也是中国碳卫星首次成功用于城市二氧化碳排放的定量监测,从而实证中国碳卫星具有城市级别碳排放监测的能力。在中欧温室气体遥感监测合作协议支持下,中芬研究团队这次合作研究还通过使用欧洲哨兵卫星(Sentinel-5P)同步开展二氧化氮观测及对比研究,相关研究成果论文10月25日在专业学术期刊《大气科学进展》上在线发表。中欧卫星协同观测计算和排放清单结果一致中科院大气所中国碳卫星研究团队指出,应对或减缓全球变暖,是人类在21世纪面临的挑战,由于化石燃料燃烧和土地利用变化等人为活动,二氧化碳浓度增加了40%以上。与化石燃料使用有关的排放尤其局限于当地,城市地区是全球二氧化碳排放量的主要贡献者,占全球排放量70%以上。尽管新冠肺炎疫情对全球经济体造成较大影响,但化石燃料二氧化碳排放量2021年仍然增加了5%。与此同时,科学家在计算人为排放方面仍然存在较大的不确定性。该团队认为,利用碳监测卫星进行全球人为排放的监测更具优越性,碳监测卫星直接观测大气二氧化碳浓度,但仅凭单一二氧化碳要素的观测,定量区分二氧化碳浓度变化源来自于人为排放还是自然过程是一个难点问题。化石燃料燃烧为二氧化碳人为排放之主要来源,而石油等化石燃料的燃烧伴随排放二氧化氮,即人为排放二氧化碳和二氧化氮具有较强的同源性,因此,理论上通过二氧化氮和二氧化碳的同步监测,就可以有效计算人为碳排放。本次联合研究应用中国碳卫星二氧化碳观测数据和欧洲哨兵卫星的二氧化氮观测数据,选取中国唐山(2018年5月6日)和日本东京(2018年3月29日)两个案例,定量计算出人为碳排放和二氧化氮的相关性。该计算结果和排放清单给出的结果一致,论证了通过联合应用中国碳卫星和欧洲哨兵卫星的协同观测,可以对二氧化碳/二氧化氮排放比例进行定量监测,证实了中国碳卫星可以定量识别城市人为碳排放。同时,这也标志着中国已经具备空间监测人为活动碳排放的能力。中国碳卫星及其观测数据逐步走向世界中科院大气所介绍说,中国碳卫星全称为“全球二氧化碳监测科学实验卫星”,目标是实现全球大气二氧化碳柱平均干空气混合比(简称“全球大气二氧化碳浓度”)的高精度监测,为碳排放科学研究提供卫星观测数据。2016年12月,中国碳卫星成功发射并在轨运行,成为世界第三颗温室气体卫星。中国碳卫星是一颗近极地太阳同步卫星,星上搭载有主载荷“高光谱分辨率大气二氧化碳探测仪”(ACDS)和辅助载荷“云和气溶胶偏振成像仪”(CAPI)。其中,主载荷利用对地球反射的近红外/短波红外太阳辐射,对大气中二氧化碳的含量进行探测。中国碳卫星第一版全球大气二氧化碳浓度科学数据产品于2017年10月对全球发布;第二版全球大气二氧化碳浓度科学数据产品将精度提升至1.47ppm(体积百万分比)的国际先进水平精度;基于第二版科学产品,中国碳卫星获得全球二氧化碳通量的数据产品。2020年初,中国科技部国家遥感中心与欧洲空间局签署温室气体遥感监测合作协议,推动中国碳卫星加入欧洲空间局第三方卫星数据应用计划,也表明中国碳卫星及其观测数据开始逐步走向世界。本次研究在该协议的支持下,中芬团队联合使用中国碳卫星和欧洲哨兵卫星,也进一步提升了中国碳卫星的监测能力。中国下一代碳卫星已论证设计即将研制在中国碳卫星即将迎来发射运行6周年纪念日之际,中科院大气所中国碳卫星研究团队透露,中国下一代碳卫星的论证设计工作已经开始,卫星研制工作也即将启动。中国新一代碳卫星将在秉承第一代卫星所具有的技术优势基础上,进一步提升探测能力,以应用需求与科学需求为出发点。其目标测量将以城市为重点,以高定量、高时频、高分辨探测全球大气二氧化碳浓度从城市中心到郊区的梯度,以提高碳排放量估算的准确性。该团队表示,中国下一代碳卫星将是一个天基系统,希望每天可多次覆盖一个城市或者碳排放点源,同时将具备协同开展二氧化氮观测能力,以更好地用于对人为碳排放量进行独立测算。
  • 美国开发二氧化碳捕获新方法
    《每日科学》网站7月25日报道称,美国劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的研究人员利用离子液体作为二氧化碳吸收剂,开发出一种更清洁、稳定和高效的捕获二氧化碳新方法。该研究成果刊登在最新一期的《化学与可持续性、能源与材料》(ChemSusChem)杂志上。  随着全球气候变暖的加剧,各国都在致力于减少燃烧化石燃料的二氧化碳排放量,碳捕捉技术成为研究的重点。目前的碳捕捉技术主要采用化学吸附法。二氧化碳会和胺类物质发生反应,二者在低温情况下结合,在高温中分离。一般可以使含二氧化碳的废气通过胺液,分离出其中的二氧化碳,之后在适当地方通过加热胺液再将二氧化碳释放。现今少数进行商用碳捕捉的煤电厂都使用单乙醇胺作为二氧化碳吸收剂。但单乙醇胺具有腐蚀性,这种方法也需要使用大型设备,并且只有在二氧化碳处于轻微至中等压力下才有效。因此,其成本、效率都不是很理想。  在过去几年中,该实验室的阿米泰什梅蒂一直致力于找到新的二氧化碳吸收剂。他测试了几种可有效溶解二氧化碳的离子液体,获得大量有用数据。与典型的有机溶剂不一样,离子液体一般不会成为蒸汽,所以不易产生有害气体,使用方便。梅蒂发现,使用离子液体作为二氧化碳吸收剂,可克服单乙醇胺的诸多缺点,比现今所用之法更清洁、更易于使用。其化学稳定性好、腐蚀性低,蒸汽压几乎为零,可制成膜使用。离子液体种类繁多,有许多种具有潜在的高二氧化碳溶解度的离子可供选择。  梅蒂设计出一种基于量子化学热力学方法的计算工具,可计算出任何溶剂在任意浓度下的二氧化碳化学溶解能力,以测定包括离子液体在内的溶剂的碳捕捉效率。过去几年积累的实验数据证明,这种算法十分准确。  报道称,梅蒂使用这种方法预测出一种新型溶剂,其二氧化碳溶解度是目前实验证实的最有效溶剂的两倍。“离子液体种类繁多,目前所见仅是九牛一毛。”梅蒂希望他的这种精准算法能够帮助科学家发现更好的实用型溶剂,以进一步提高二氧化碳捕获效率。
  • 大气二氧化碳观测有了立体网络
    据悉,中国科学院大气物理研究所基于低成本中精度温室气体传感器,研究团队成功构建地基—无人机协同碳观测网络(LUCCN),并利用该观测网络对发电厂二氧化碳排放进行了定性和定量研究。相关研究成果在线发表于《大气科学进展》杂志。人为排放的大量二氧化碳留存在大气中,造成全球气候的显著变化。为尽快落实《巴黎协定》,降低气候变化对人类的影响,控制人为碳排放已成为社会各界的基本认识。“然而,由于对城市地区、重点行业的二氧化碳排放情况了解不足,我们目前掌握的全球碳收支情况仍具有很大的不确定性。”论文第一作者、中国科学院大气物理研究所副研究员杨东旭说,考虑到人为排放源具有较高的排放强度和复杂多变性,有必要对大气二氧化碳浓度变化开展密集、高质量的连续探测。为此,来自中国科学院大气物理研究所、中国科学院空天信息创新研究院等单位的多个科研团队紧密合作,在广东省深圳市和广西壮族自治区南宁市先后开展了针对城市地区和重点行业的温室气体地基遥感和无人机综合观测实验。实验中,杨东旭团队构建了一套地基便携设备和无人机飞行阵列协同的碳观测网络,以弥补温室气体探测卫星时空连续性不足的缺憾,形成了针对排放源的立体观测网络。该观测网络由5台地基观测设备和4台无人机设备构成,能够实现空—地协同的温室气体原位探测。杨东旭说:“这些探测设备均采用低成本、高精度的非色散红外传感器对大气二氧化碳浓度进行探测,每台地基观测设备均配备了高精度微型气象站,辅助后续的数据定标和量化分析。”杨东旭表示,新观测网络兼具地基和无人机的探测能力,在探测的时间连续性、空间覆盖度、机动性等方面具有明显优势,极大地提升了探测数据的有效信息含量。
  • 可口可乐召回含少量苯、硫磺二氧化碳的产品
    可口可乐以色列公司近日在当地市场召回特定批次的可口可乐和雪碧等产品,原因是公司在生产过程中使用的部分二氧化碳存在质量问题。  可口可乐以色列公司上周宣布召回特定批次的可口可乐和健怡可乐,随后于12月1日宣布扩大可口可乐和健怡可乐的召回范围,同时召回特定批次的健怡雪碧和Kinley Soda。公司已公布需要召回的产品目录。  公司在声明中说,召回事件是因为二氧化碳提供商在生产过程中出现失误,实验室检测发现,问题产品中存在少量苯和硫黄。声明强调,这一问题不会危及消费者健康,但公司仍建议消费者不要饮用相关饮品。  声明说,市场上的问题产品数量微乎其微,因为大部分问题产品还未离开工厂,且公司发现问题后马上开始召回已流入市场的产品。声明还说,除已公布的产品外,该公司生产的其他产品并未受到影响,消费者可放心饮用。  据当地媒体报道,此次事件目前已导致可口可乐以色列公司面临两桩集体诉讼,指控罪名包括销售含有有毒物质和异味的饮料以及未向消费者说明潜在风险等。两桩诉讼索赔金额分别约为2700万美元和640万美元。
  • 二氧化碳培养箱使用指南(二):正确清洁和使用
    为了保证二氧化碳培养箱正常运行,避免细胞污染,定期清洁二氧化碳培养箱是必不可少的。按照以下步骤仔细清洁二氧化碳培养箱,有利于减少污染,保持细胞良好生长。 清洁程序NO.1在清洗过程中,操作人员应按实验室规定穿戴个人防护装备(PPE)。NO.2准备清洁过程所需的材料,如温和的肥皂溶液、洗涤瓶装蒸馏水、海绵、干净的布或纸巾、消毒剂和洗涤盘或桶(如果没有水槽)。使用不锈钢清洁剂清洁金属表面,使用玻璃清洁剂清洁玻璃内门表面,请勿使用含氯消毒剂。NO.3将所有样品转移至另一个二氧化碳培养箱或储存在安全的地方。NO.4关闭并拔下设备插头。如果需要,可标记该装置已停用或维修中。NO.5卸下搁板、搁板架、顶部通风系统和增湿盘。NO.6使用温和的肥皂水和海绵彻底清除腔体表面的污垢和残留物,或用合适的消毒剂喷洒到腔体表面和所有拆卸的部件上。按照说明书使用消毒剂,使其充分反应。NO.7请勿将消毒剂直接喷洒在传感器、控制面板和电气面板附近,以防止损坏电气部件。使用浸泡过消毒剂的抹布擦拭控制面板和机身外部。NO.8使用洗涤瓶中的蒸馏水冲洗掉肥皂水或消毒剂,重复两次。难以用洗涤瓶冲洗的部分,可使用湿海绵擦拭。NO.9用干净、无绒毛的布或纸巾擦干所有冲洗过的部件。NO.10用70%乙醇擦拭内部部件和外部表面,并充分干燥。NO.11重新组装设备,并确保设备完全干燥后再进行常规操作。NO.12启动去污/灭菌循环程序。 除了定期清洁二氧化碳培养箱,如何安全地使用二氧化碳培养箱也是很多人心中的一大问题。益世科生物提供专业的售后服务,若您在使用过程中遇到无法自行解决的问题请尽快联系我们,避免不当操作给您的细胞培养工作造成影响。
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