#碳中和##双碳目标##低碳##碳达峰#
【碳中和:凭“空”制出液态燃料】

“云里铜乌风作籁,天边金掌露成霜。”这句宋诗是对金铜仙人承露盘的生动描述,表明在古代人们就懂得从空气中“捕获”所需成分——水了。

两千多年后的今天,人们依然致力于研究如何有效利用空气。只不过如今的研究大大增加了科技含量,其中的趋势之一是注重空气中碳的转化与利用。例如,微藻生物固碳技术,利用空气中的二氧化碳生产燃料、化学品和食物等;二氧化碳甲烷化技术,通过金属催化,将二氧化碳转化为天然气,实现二氧化碳资源化利用。

今天,让我们关注——

瞄向空气中碳的转化利用

有人可能会问:为什么要重视空气中碳的转化和利用呢?这主要从两点考虑——

首先是从物质上看。作为碳基生命,生物都需要碳,所以很自然地想要把空气里的碳转化为食物。

其次是从能量上看。供能所需的有机物都含有碳,而它们释放能量后会变成二氧化碳散发到空气中。如果把这些二氧化碳再转化为储能物质,就可实现碳中和,即碳的收支相抵,减轻温室效应。

去年,中国科学家在实验室中首次实现从空气中的二氧化碳到淀粉分子的全合成,为应对粮食危机和气候变化提供了一条很有前景的策略。这是受光合作用启发,人类智慧对自然智慧的一种模仿。

无独有偶,近日瑞士苏黎世联邦理工学院的科研团队设计了一套利用阳光和空气直接生产液态烃或甲醇燃料的装置,为吸收和利用二氧化碳提供了又一条光明之路。

据顶级学术期刊《自然》杂志报道,这种装置在日常条件下运行,能在一天7小时的工作时间内生产32毫升甲醇。

众所周知,自然界有一条重要定律,那就是质量守恒。物质在化学反应过程中,原子种类不变,数目不增不减,只是发生重新结合,从一种连接方式转化为另一种连接方式。就像一个班级调换座位后重新划分小组一样,又进行重组,但班里的人没有变。

如果我们想要得到甲醇或其他液态烃类燃料,那么制备它们的原料也应含有同样元素,即碳、氢、氧。空气属于混合物,里面含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳以及其他物质。其中二氧化碳约占0.04%,水蒸气和其他杂质约占0.002%。

这就为以空气为原料生产液体燃料提供了可能:经由空气捕获装置收集和纯化,可得到较为纯净的二氧化碳(纯度98%)和水(污染物低于千万分之二)。

接下来的任务,就是把二氧化碳和水转化为燃料。

鉴于直接转化比较困难,一种权宜之计就是先把它们制备成合成气,即氢气和一氧化碳。这是制备许多化工原料的原料气。这套实验装置采用的方法是利用太阳能,驱动二氧化碳和水蒸气与三氧化二铈发生氧化还原反应,二氧化碳和水分别被还原为一氧化碳和氢气,而三氧化二铈被氧化为二氧化铈。氧化产物二氧化铈还可通过吸热,还原为氧气和三氧化二铈,便于再次循环利用。

市面上,三氧化二铈价格大约为1万元/吨,称不上昂贵,且可循环利用。合成气一氧化碳和氢气进入反应设备后,生成目的产物液态烃或甲醇,也就是空气燃料。

说到这里,大家或许会想到,二氧化碳合成淀粉的路线里,也有合成甲醇这一步,但那里用的是氢气还原,而这里用的是三氧化二铈还原。

“质”“量”兼优的能源利用方式

这条以空气为原料制备液态燃料的路线,理论上可行,实际上是否行得通呢?

首先让我们看一下产量。研究人员发现,该装置在正常工作条件下一天运行7小时,通过连续17次氧化还原循环,共获得96.2升的合成气。这些合成气,可在装置中进一步加工成甲醇。

装置测得的合成气单程摩尔转化率为27%,产生的甲醇纯度为65%。

剩余未转化的合成气经过6次循环转化后,最终总摩尔转化率为85%。一天运行7小时后,就得到了上述所提到的纯甲醇32毫升。这个产量的燃烧热和一盏功率为9瓦的日光灯照明15小时消耗的电量相当。

当然,这种设备并非只生产甲醇,通过选择具体的合成工艺,也可定制其他烃类燃料。

研究者认为,如果该项成果投入商业应用,将会创造巨大收益。例如,商业规模的太阳能燃料工厂可使用10个定日镜场,假设每个定日镜场收集100兆瓦的太阳辐射热能,系统总体效率为10%,那么每天就可生产95000升煤油,足够为一架载有325名乘客的空中客车提供从伦敦到纽约往返一趟的燃料。

这样看来,产量算是可观,那么这些燃料的质量如何呢?

我们和常规的航空燃料对比一下:目前生产航空煤油的常规方式是重油加氢裂化,产物中会不可避免地带有含硫化合物、含氮化合物、稠环芳烃、重金属等空气污染物。而通过该太阳能氧化还原装置生产出来的喷气燃料,通过燃烧测试表明,有害物质排放显著减少。相比之下,优势明显。另外,石油属于不可再生能源,而空气可源源不断地获取,从长远来看也更有前景。

在这个太阳能氧化还原装置里,二氧化碳和水在太阳能作用下会转化为液体燃料,而当液体燃料投入使用后又会生成二氧化碳和水。从物质角度考虑,碳排放和消耗相等,所以研究者称其为“碳中和的里程碑”。

从能量角度考虑,在燃料制备过程中,能量大多来自太阳能,而后续燃料燃烧又可根据需要转化为其他形式的能量。因此,这相当于间接利用了清洁能源。

面向未来发掘“清风”潜力

谈到这里,有人可能会质疑:为什么不直接制备氢气做燃料?这样就不再产生二氧化碳了呀!

其主要原因有两个:一是氢气作燃料,虽可减排,但不能吸收大气中已有的二氧化碳;二是限于目前的储氢技术,氢能在交通、家居等场景的普及还不现实。

其实,这项成果对未来最大的意义,并不是提供一个终极的能源生产方式,而是提供一个比较有性价比的固碳乃至碳中和手段,同时有望缓解碳氢燃料短缺且不可再生的危机。

此外,研究者算了一笔账:基于当前太阳能燃料系统的工作性能,空气捕获装置捕获量每年达到10万吨二氧化碳时,大约需要4500平方米的占地面积。假设系统总体效率为10%,那么这样一个太阳能燃料工厂每年将生产约3400万升燃料。相比之下,2019年全球航空煤油消耗量为4140亿升,若要完全满足全球需求,所有太阳能发电厂的总占地面积约为45000平方公里,相当于撒哈拉沙漠面积的0.5%。在人迹罕至的荒漠里,除了“大漠孤烟直,长河落日圆”的胜景之外,还可平添几分科技氛围。

这样看来,太阳能燃料系统原料易得、环境友好、占地面积并不大,似乎很容易推广。而实际上面临着诸多挑战:太阳能热化学燃料的初始投资成本很高,每升常规喷气燃料的成本通常不超过1美元,每升太阳能喷气燃料的成本却到了10美元。所以,其在短期内并不占优。

鉴于此,研究者拿出方案:呼吁政策支持,为第一代商用太阳能燃料发电工厂创造一个短期市场;实现自我提升,通过规模效应和流程优化,降低关键部件的生产成本,从而提升市场竞争力。

从质量守恒的角度来看,碳虽不会消失,但可转化为一种有益的存在形式,不管是淀粉还是燃料。这些转化途径都不是终极方式,也不是非此即彼。碳中和不会就此止步,未来会出现更多脱碳途径,各自发挥不同作用、适用不同条件。

“惟江上之清风,与山间之明月,耳得之而为声,目遇之而成色,取之无禁,用之不竭。是造物者之无尽藏也”。说出此话的北宋文学家苏轼尽管很有洞察力,但他或许想不到清风不仅能为“无米炊”,还能化作“万金油”。的确,到目前为止,我们还不知道二氧化碳究竟蕴藏着多大的转化潜力、存在多少种可能的用途。这一切,均取决于人类的想象力,这正是创新和改变的源泉。

#共同守护平安开封#【寒冬里的“红色暖阳”】

“黑暗永远射入不到光明中,光明会冲破一切黑暗。这次疫情,全国上下齐助力,万众一心聚合力,有无数人在一线坚守,既是大学生,又是共青团员,我必须出列!”1月16日,大学生志愿者柴秋丽做好个人防护,牢牢坚守在家乡祥符区黄岗村的防控卡点上,手冻得通红,她不以为然。

没有一个冬天不可逾越,没有一个春天不会来临。2022年初疫情再起,中原大地笼罩在“疫”霾中,市委宣传部、市文明办第一时间发出倡议,号召全市新时代文明实践中心(所、站)、志愿服务组织、志愿者等行动起来,并面向全社会招募志愿者,勠力同心战疫情,筑牢群防群控、联防联控的钢铁防线。

“红马甲”闪耀全城。一呼百应,各县(区)新时代文明实践中心迅速行动,全市广大群众纷纷响应,身穿“红马甲”,就地就近投身防控一线,展现初心担当,凝聚强大正能量,用必胜决心驱散着凛冬严寒。他们中有共青团员,有返乡大学生,有普通群众,正是这一张张平凡的面孔,撑起着汴梁大地的安全阀防线,让冬日充满“红色暖阳”。

动员群众聚合力

凝聚群众,投身一线。各县(区)新时代文明实践阵地充分发挥凝聚群众、引导群众,广泛动员和激发辖区党员干部、居民群众、大学生、退役军人等各行各业人员参与到全区疫情防控中来,截至目前,全市志愿者共64824人充实疫情防控力量,用最硬核的力量,齐力构筑坚实可靠的“疫情防火墙”。

用好线上资源。兰考县新时代文明实践中心与融媒体中心发挥“两中心”深度融合优势,在微信公众号、视频号、抖音等新媒体平台开辟疫情防控专栏,同频共振,共同发布疫情防控重要信息,为疫情防控工作营造良好的舆论氛围。同时,开展“‘疫’路同行 温暖守护”线上直播活动,邀请懂文艺、会美妆、善歌舞的志愿者发挥特长、线上互动,对隔离人员进行正面引导。还推行健康“连心卡”,将群众健康与干部责任“联”在一起,做好群众的“知心人”。

多举措筑堡垒。疫情发生后,禹王台区新时代文明实践中心及各所、站,立即发布招募令招募志愿者,目前已有辖区党员和志愿者560余人参与疫情防控工作中来。以及针对薄弱环节下足真功夫,如,在“三无小区”专项设置“三无小区”疫情服务点,在全区46个“三无小区”建立了疫情防控临时党支部,充分发挥党支部战斗堡垒作用。

建强志愿队伍。通许县结合工作实际,创新工作方法,为疫情防控工作贡献青春力量。及时发布志愿者招募令,结合“创青春”“返家乡”活动积极动员返乡大学生参与疫情防控,还根据乡镇(街道)需要和返乡大学生本人意愿,把返乡大学生分配到乡到村到网格,开展入户排查、卡点值班、消毒消杀等工作。截至目前,该县共参与2686名青年志愿者参与疫情防控。

党员率先冲上前

面对严峻复杂的疫情形势,广大党员志愿者问令而动,发挥示范引领作用,下沉基层第一线,争做抗“疫”先锋。特别是各县区领导干部以上率下,下沉一线,督促指导各街道、各小区、各卡点疫情防控措施情况,压实责任,紧盯关键,确保疫情防控工作不漏死角全面展开。

杞县把疫情防控作为首要政治任务,严格按照“层层压实、无缝对接、全面覆盖、责任到人”原则,对“街道党工委书记、副书记、包村(社区)领导、村(社区)党组织书记、楼栋长(保长、联长)”五级责任体系进行网格化分解。组织40个县直单位1000余名党员干部下沉到小区健康服务点,让党旗飘扬在疫情防控一线,确保人民群众身体健康和生命安全。

退役不褪色,疫前显担当。疫情初期,顺河回族区文明实践中心联合区退役军人事务局向全区退役军人发出“退役不褪色、疫前显担当”的召集令,全区退役军人得到消息后,积极响应,立即向各文明实践所申请加入疫情防控工作,为防控疫情贡献自己的一份力量,组成了一支退役军人党员志愿服务队。共有60余名志愿者主动投入疫情防控一线。

市委“五个重大”实践锻炼广大党员除了组成督导组,协助、推动各区域落实疫情防控各项措施外,有的还主动下沉基层,参与一线疫情防控工作,将自己和基层群众牢牢拴在一起,把党徽亮出来,扎紧疫情防控安全口袋。如,市委“五个重大”实践锻炼第三组成员马守芹在疫情之初就进入通许县坚守,舍小家为大家,吃住在一线,为群众健康安全保驾护航。

广大青年齐出列

疫情防控是对党员干部的一次实战检验,也是广大青年体现责任担当的试金石。一线不仅有全市各级党组织和党员干部的身先士卒,还有受到招募和自发出列的志愿者,共同组建着坚不可摧的防控战斗堡垒。

值得一提的是,我市受招募的青年志愿者和返乡大学生志愿者均符合已完成新冠疫苗全程(两、三剂次)接种,具有绿色健康码或核酸检测阴性证明;近14日内本人及家庭成员未有过中高风险国家、地区旅居史,未接触确诊病例、疑似病例及无症状感染者的条件。

“请出示行程码、健康码,出入小区请戴好口罩,做好个人防护,不必要不出城……”在全市各社区的健康服务点上,受招募的志愿者和社区工作者一起,在寒风中无私奉献着,宣传引导、疫情普查、站点值班,守住防线不退一步。“有他们在,群众放心!”

据了解,仅城乡一体化示范区目前就有61名青年志愿者到岗,积极参与疫情防控工作,当好战斗员、宣传员、保障员,在奉献中展示青春风采。寒风中,青年志愿者们对来往的居民进行双码验证、信息登记、体温测量。他们有的冻得伸不出手,只能通过不断地来回走动让自己暖和起来,但他们没有丝毫怨言,不怕苦,不怕累,做好社区“守门人”。

作为我市志愿服务的领头雁团队,市志愿者协会积极响应号召,除了发挥协会内志愿者的力量,还组织返乡大学生,奔赴各区的防疫卡点,参与志愿服务。“疫情没有界限,配合即是贡献。在防控一线,体会到真正遏制疫情需要每个人的努力,单单靠志愿者和一线人员是远远不够的。就算只有绵薄之力,但只要对疫情防控的配合就是贡献。”受到该协会招募投身基层防控的返乡大学生柴浩阳表示。

此外,市大梁社会工作服务中心、市义工协会、市菊城文明社工志愿服务中心等公益团体,还有广大群众也都站了出来,冒着严寒冲锋在前,共筑防疫线,齐心克时艰。(全媒体记者刘延超)

优质牧草是促进奶业健康可持续发展的基础,也是,保障牛奶质量安全的基础。为了保证牛奶的质量安全,世界各国均禁止给奶牛饲喂动物性蛋白饲料,这使得以优质牧草为代表的植物性蛋白饲料成为奶牛养殖必不可少的投入品。
我国近些年奶业的“飞速发展带动了优质牧草的生产和使用,优质牧草生产逐步走向产业化。饲用燕麦生产在我国有很好的资源优势,且禾本科牧草生产与豆科苜蓿干草生产对于奶业具有同等重要的地位,不可偏废。为了促进国产燕麦干草生产,对燕麦干草质量进行科学评价十分必要。
1 评价指标
1.1粗蛋白
奶牛所需营养物质中接近50%的粗蛋白由牧草提供。我国严重缺乏蛋白质饲料,而且奶牛生产水平越来越高,要求日粮中提供更多粗蛋白质。生产高蛋白燕麦干草对于满足奶牛蛋白质营养需要、减少蛋白质饲料进口、降低饲料成本等都有重要作用。因此,应把粗蛋白质含量作为首要评价指标。
已有研究表明,国产燕麦干草的粗蛋白含量相比进口澳大利亚燕麦干草有明显优势(表1、表2)。如能严格按照生育期适时收获,完全可以生产出高质量的燕麦干草。
燕麦干草的粗蛋白含量虽然比苜蓿干草低,但其粗蛋白在瘤胃中的降解率低于苜蓿干草,可以提供较多的RUP,这一点对于提高和维持乳蛋白率具有重要意义。表1不同生育期国产燕 麦干草的粗蛋白含量( %DM)
已有研究表明,国产燕麦干草的粗蛋白含量相比进口澳大利亚燕麦干草有明显优势(表1、表2)。如能严格按照生育期适时收获,完全可以生产出高质量的燕麦干草。
燕麦干草的粗蛋白含量虽然比苜蓿干草低,但其粗蛋白在瘤胃中的降解率低于苜蓿干草,可以提供较多的RUP,这一点对于提高和维持乳蛋白率具有重要意义。表1不同生育期国产燕麦干草的粗蛋白含金( %DM)

数据来源:中国农业大学未发表数据。

表2澳大利亚Balco公司出口中国的燕麦干草质量分级
注:各项理化指标均以干物质为基础计算。AH1+、AH1、AH1a分别代表- -级、 二级和三级。
与苜蓿干草相比,燕麦干草的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量较高,但燕麦干草含有的木质素更少(表3)。这表明燕麦干草相比苜蓿干草含有更多容易消化的半纤维素(21 .6vs8.8)和纤维素( 29.9vs25.2)。因此,较高的中性洗涤纤维含量并不会降低燕麦干草的干物质消化率,也不会明显限制干物质采食量。

表3燕麦干草与 苜蓿干草纤维含量( %DM)
数据来源: NRC (2001)奶牛饲养标准。
研究表明,燕麦在开花期中性洗涤纤维含量最高,抽穗期次之,乳熟期最低(表4)。原因是乳熟期有大量淀粉积累,且籽实干重占全株1/3左右,使得干草全株中性洗涤纤维含量降低。这个变化规律与苜蓿干草的中性洗涤纤维含量随生育期延长而逐渐增加不一致。检测发现,进口燕麦于草与国产燕麦干草的NDF含量大体接近(表2,表4)。

表4不同生育期国产燕麦干草的NDF含量( %DM)
数据来源:中国农业大学未发表数据。
1.3能量
NRC ( 2001 )奶牛饲养标准提供的数据表明,燕麦干草的产奶净能(3倍维持)与苜蓿干草接近( 1.10vs 1.19Mcal/kg干物质)。通常苜蓿干草应避免在围产期使用,而燕麦干草在奶牛不同生理阶段均可使用,是.可靠而重要的能量来源。
1.4 RFV .
RFV适用于以苜蓿为代表的豆科牧草,用RFV评价禾本科牧草质量会导致严重低估。因此,应避免用RFV计算苜蓿干草和燕麦干草进行质量比较和定价。
1.5 RFQ
用RFQ评价禾本科牧草优于RFV,能更好地体现其质量。
RFQ=(DMI,%ofBW)*(TDN,%ofDM)/1.23禾本科牧草: ( 冷季型和暖季型)
TDNns=(NFC*0.98>+(CP*0.87>+ (FA*0.97*2.25)
精彩回顾
2022年若奶价不会大涨,牧厂能够承受的牧草成本已经到顶。优质苜蓿干草、燕麦干草、苜蓿青贮仍然是奶牛场刚需。建议国产优质苜蓿燕麦草继续增产保供。

山丹县禾西优品网络有限公司长期出售山丹军马场种植的燕麦草,并且始终坚持“透明、诚信、契约、品质”的理念,吸收客户意见,严把质量关口,全方位服务跟踪,坚持为各企业提供优质牧草长风破浪会有时,直挂云帆齐沧海,展望新的一年,我们对前景充满信心。让我们用百倍的热情,千倍的冷静,万倍的智慧,携手合作,共同见证公司又一次腾飞新的高峰的重大时刻! 同时我们秉承着客户为上帝的原则,一切要为客户的服务做到最好!有需求的老板们快点来联系我们吧~
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