氢能社会——未来能源的展望

1 人类和能源能源 和人类活动有非常紧密的关系，随着18世纪工业革命人口数量的迅速增长，导致能源的快速消耗。     

氢的制取及氢能的利用

综述了利用可再生资源制氢的主要技术,包括电解水制氢,太阳能热化学循环制氢和利用生物质转化制氢等,以及氢能在氢燃料电池中的应用。     

氢能综合利用研究展望

环境友好、安全和可靠的能源供应对社会的可持续发展和高生活质量是必不可少的,即使社会、环境、政治和经济挑战可能在提供能源方面发挥重要作用。不断增长的能源需求是由经济发展和人口增长所驱动的,化石燃料的利用在不断增长的能源需求中占很大比例,但这也带来了与温室气体排放和资源增加,使得从传统能源到可再生能源的全球转型势在必行。氢正在成为一种新的能源载体,在全球范围内得到了越来越多的认可,与合成碳基燃料不同,氢能可以在生命周期的基础上实现真正的碳中性。本文综合探讨氢能综合利用现状及展望,总结了氢能发展的主要挑战及机遇。     

以生物质为原料制备聚氨酯泡沫塑料的研究进展

主要介绍了目前国内外利用淀粉、松香、植物油、纤维素、木质素等生物质原料用于合成聚氨酯泡沫塑料的研究进展。以生物质替代石化原料,可以改善聚氨酯泡沫塑料生物降解性等性能,可降低产品生产成本,提高市场竞争力。     

中国生物质能源未来可能的原料分析

针对我国生物能源不能和人争粮、和粮争地的问题,提出我国可能的生物能源原料,如农林畜牧业废弃物和工业废物等,并对这些原料的数量和来源进行了分析.对利用这些原料的可能技术也进行了探讨.     

氢——未来的新能源

<正> 人类使用的能源,主要来自石油、煤和天然气。近几十年来,随着工业的迅猛发展,这些资源的开发和利用也越来越多,它们燃烧后产生的废气已对人类生存的环境构成了严重的威胁,而且它们的储量也日趋桔竭,这就迫使人们去寻找新能源,氢能便在这样的条件下应运而生。     

以生物质为原料合成丙烯腈的研究进展

生物质原料由于具有来源广泛、绿色环保和可再生循环利用等特点,近年来逐渐应用于丙烯腈的合成研究。本文简述了以生物质（甘油、谷氨酸和3-羟基丙酸）为原料合成丙烯腈3种新工艺的研究进展,主要介绍和讨论了甘油两段法、谷氨酸脱羧基法和3-羟基丙酸腈化法的合成工艺及其催化剂的性能。目前甘油两段法丙烯腈总收率在60%左右,远低于丙烯法工业装置高于80%的水平,并且催化剂较易积炭而失活,今后仍需努力提高丙烯腈收率和催化剂的稳定性;谷氨酸脱羧基法的优点是反应过程中不需要引入氨,但是工艺复杂且对环境影响较大,丙烯腈单收只有20%左右,合成工艺仍待进一步优化;而3-羟基丙酸腈化法不需要氧气参与反应,副产物较少,碳氧化物的排放显著降低且不产生氢氰酸,丙烯腈单收大于90%远高于丙烯法,通过该工艺生产的丙烯腈具有一定的成本优势,比较适合应用于国内低成本聚丙烯腈基碳纤维的生产。     

氢能——未来理想的新能源

能源、材料和信息是当今社会发展的三大支柱。能源是指提供能量的自然资源 ,是制约国家经济发展的瓶颈。能源的供应水平标志着一个国家的发达程度。我国每年能源需要量为 1 0亿 t标准煤 (标准煤的发热量定为 2 9.2 6MJ/kg) ,能源需求水平仍处于发展中国家水平。据专家预测 [1] ,到 2 1世纪中叶 ,我国经济将达到中等发达国家水平时 ,每年对能源的需求量将达到 40～ 50亿 t标准煤。目前 ,我国的能源结构主要是煤 ,还有石油、天然气、核能等 ,这些能源都是一次不可再生且污染环境的能源 ,研究和开发清洁而又用之不竭的能源是未来发展的首要任…     

氢能源的利用现状分析

氢能是公认的清洁能源,它具有储运方便、利用途径多样、高利用率及来源广泛等特点,可为解决能源危机、全球变暖和环境污染提供帮助。当前,一些发达国家已将氢能列为国家能源体系中的重要组成部分,我国在氢能的研究及产业化方面也投入巨大。本文综合考虑氢能在能源和化工领域的应用,较为全面地总结了氢能作为清洁能源在燃料电池汽车、分布式发电、燃料电池叉车和应急电源,作为能源载体在可再生能源消纳以及作为重要化工原料在油品质量升级和煤制清洁能源各方面的国内外利用现状,分析明确了氢清洁能源的利用是目前推动氢能发展的主要动力,氢能源载体的利用有助于可再生能源和氢能的协同发展,而氢化工原料的利用则是目前最有希望实现氢能规模化利用的有效途径,同时指出氢的制取、储运和燃料电池技术依然是制约氢能发展的关键因素。     

可再生电力电解制绿色氢能的发展现状与建议

氢能是人类生存和发展所需能源的重要补充。氢能产业,特别是氢燃料电池车,其开发与利用已经引起了全球范围内的普遍重视。然而,决定该产业快速发展的关键因素之一是清洁的氢气来源,如何使氢能产业更具经济环保竞争力。通过可再生能源发电电解水制氢将能量以化学能的形式储存起来,不仅能利用可再生能源制取高热值的氢气供使用,同时从制氢源头利用清洁的可再生能源可有效减少碳排放。为此,本文主要分析讨论了可再生能源发电与电解水制氢技术的耦合制取氢气的发展现状与发展趋势,简述了目前国内外利用可再生能源发电制取氢气项目的研究进展,并介绍了一些典型的清洁制氢案例。可以看到,风电、太阳能制氢是目前较为成熟的技术,但仍需提升其经济竞争力。而水电资源分布不均等缺点阻碍了其规模化发展。因此,政府、企业及科研院所需大力推进可再生能源发电制氢研究,有效解决氢能制备的效率问题,加速绿色氢能产业发展。     

氢能未来与储氢金属材料技术

氢能是21世纪的重要二次能源。介绍了氢气的储运技术，特别是金属氢化物储氢技术的原理和特性。简要介绍了由普通氢气制备高压高纯氢气的装置和工艺流程。     

对燃料乙醇的生产过程能量效率的估算

介绍了美国国家可再生实验室对木质纤维素生物质生产燃料乙醇的能量效率的模拟结果,并应用该模拟结果,估算了不同的原料、不同的生产工艺(如糖化发酵时间和精馏方式),各个生产单元的过程能耗。这些估算结果有助于选择较为合适的原料和生产工艺。     

生物质能源树种生产丁醇研究进展

介绍了生物质能源树种的概念及其作为原料生产丁醇技术的国内外研究现状,并对目前生产技术中存在的问题及改善策略进行了探讨,最后对生物质能源树种生产丁醇的发展前景进行了展望。     

国内外生物质能源政策对比研究

介绍了国内外发展生物质能源的政策状况和特点,并对其进行了比较与分析。指出相对于生物质能源发展较快的国家,我国相关政策还不够健全和完善。最后对我国生物质能源政策提出了建议。     

加快生物质废弃物吸附增强制可再生氢气

作为全球性的优质能源载体,氢的主要生产方式包括碳氢化合物（例如天然气、煤炭和生物质）的热化学过程以及使用电力来源与可再生能源（如风能或太阳能等）的水电解过程。目前的水电解技术在大规模制氢方面经济竞争力亟待提升。本文指出：为了在2060年实现碳中和,迫切需要开发绿氢制备新技术,大力发展可再生制氢和低碳制氢。具有碳捕集、利用和封存的碳氢化合物低碳制氢（蓝色）技术将占重要地位,随后逐步转向可再生制氢（绿色）,并有望全面实现零碳制氢,进而对长期低碳化社会的发展至关重要。文章提出我国生物质资源非常丰富,但生物质废弃物制氢的技术成熟度仍然较低,迫切需要开发从生物质中高效生产可再生氢气的新技术,以显著提高氢气产量并降低成本;吸附增强反应代表了一种可用于可持续生产氢的有前景的新技术;氢气的产率和纯度可以通过过程强化得到显著提高,制氢过程的强化可以在多功能反应器中实现,其中重整和/或气化、水煤气变换和CO₂移除步骤可将重整/水煤气变换反应催化剂和CO₂捕集剂混合而集成到一个反应器中。最后指出：由于该过程潜力巨大,因此应助推耦合气化和吸附增强反应过程从生物质废弃物中生产可再生氢气的工艺过程,以加快推进碳中和进程。     

生物质能源的开发前景

生物质能源与人类的生存，发展密切相关。文章就其开发途径，存在问题及展望了简要论述。     

生物质能产业现状及发展前景

生物质能的开发利用是发展新型能源的重要选择,是国际可再生能源领域的焦点.本文总结了我国生物质能资源现状及发展潜力,介绍了国外生物质能发展概况并综合评价了我国生物质产业,主要包括沼气产业、生物质液体燃料、生物质发电以及固体成型燃料产业的发展现状,阐述了我国推动生物质能发展的政策环境,展望和预测了我国物质能源的发展前景,并对生物质产业发展提出建议.     

生物质超临界气化制氢产物高压吸收法分离的气液相平衡分析

通过高压吸收法可以将生物质超临界水气化制氢的气体产物中的CO₂与H₂分离.基于修正的UNIFAC模型、SRK状态方程以及MHV2混合规则，建立了生物质超临界气化制氢产物高压吸收法分离的气液相平衡的计算模型，讨论了CO₂与H₂分离过程中压力和温度等参数对分离效果的影响.计算结果表明：随着分离器中压力的升高，气相产物中H2的摩尔分数增加，CO₂摩尔分数迅速下降，气相中H₂的收率不断降低；随着温度升高，气相产物中H₂的摩尔分数减小，CO₂摩尔分数上升，气相中H₂的收率增加；然而，高压吸收的方法不能将气体产物中的CO、CH₄、C₂H₄、C₂H₆与H₂分离.