工程生物材料 (ELM) 是一类新型功能材料,其特点是将生物成分在惰性聚合物基质内进行空间限制,以重现生物功能。了解基质内细胞群的生长和空间配置对于预测和改善其响应潜力和功能至关重要。本文研究了真核微藻莱茵衣藻 (C. reinhardtii) 在三维形状的水凝胶中的生长、空间分布和光合生产力,这些生长、空间分布和光合生产力取决于几何形状和尺寸。嵌入的莱茵衣藻细胞进行光合作用并形成受限的细胞簇,由于有利的气体交换和光照条件,当细胞簇靠近 ELM 外围时,它们生长得更快。利用位置特定的生长模式,这项研究成功设计和打印了具有更高 CO 2 捕获率的光合 ELM,具有高表面积体积比。这种控制细胞生长以提高 ELM 生产力的策略类似于多细胞植物叶片中已经建立的适应性。
从更广泛的角度来看,下游价值链、责任归属和系统成本效益是关键考虑因素。安全的下游价值链是实施 OCCS 的最重要先决条件。只有当捕获的 CO 2 能够安全地转移到长期永久储存中,并由可靠的 MRV 系统保证时,社会才会接受 OCCS。OCCS 系统的成本效益对于 OCCS 的广泛采用也至关重要,因为该技术需要大量额外的能源来运行以及安装资本。由于运行 OCCS 需要大量的热能和电力,因此可以预期使用现有技术的燃料消耗会大幅增加。因此,要评估 OCCS 的净 CO 2 捕获率,必须考虑系统运行中的额外热能和电力需求以及与运输和储存相关的排放,即使用生命周期分析评估 OCCS。虽然本报告承认安全的下游价值链和成本效益对于该技术的成功至关重要,但它仅涵盖了车载技术的监管和安全考虑。
该计划是在 2018 年 5 月至 2019 年 12 月期间举行的一系列委员会会议上反复制定的。参加这些会议的 DEC 工作人员名单在致谢中。该过程始于对 2017 年秋季收到的公众意见的评估和总结(Henson 2018)。我们从垂钓者那里听说,鳟鱼溪流垂钓不是一种标准化的体验,无法用捕获率等通用指标充分体现。相反,垂钓者将鳟鱼溪流垂钓描述为不同垂钓体验的综合体,通常希望获得多种垂钓体验。垂钓者对野生和放养鳟鱼渔业进行了明确的区分,并肯定自给自足的鳟鱼具有特殊的价值。在放养河段,垂钓者希望看到孵化场鳟鱼提供的捕鱼机会在季节长度和河段内的空间分布方面得到延长。最后,钓鱼者强调,除了预期对良好的钓鱼体验的贡献外,健康、未受损害、高质量的溪流栖息地对他们的钓鱼体验本身也很重要。
在美国能源部(DE-FE0012829)的支持下,在美国国家碳捕获中心(NCCC)的威尔逊维尔进行了燃煤电厂烟气气体的HFMC工艺的试验尺度演示。在这个项目中,使用28个商用尺寸的膜模块,将PEEK HFMC技术从基准尺度缩放到试点量表(0.5 MW e等效CO 2捕获系统)。每个模块的8英寸直径乘5英尺长,每个模块的膜表面积约为35 m 2。这些模块由于高膜固有的CO 2渗透率以及结构化的PEEK空心纤维模块构型,显示了高CO 2捕获率。在这项研究中,通过优化膜制备程序来实现2,150 GPU [1 GPU [1 GPU = 10 -6 cm 3(STP)/(cm 2 s·cmHg)]。通过使用50 wt。%水性活性甲基二乙醇胺(AMDEA)溶剂,HFMC显示出> 90 vol%CO 2去除和> 98 vol%CO 2在实验室中使用模拟烟气的测试期间的产品纯度。一个包含28个膜的打滑
Illumina单细胞3'RNA Prep的简单基于涡旋的方法提供了具有成本效益的可扩展性。对于更大的单元格数,请使用较大的体积PIP管。1从数百到数十万个细胞的广泛处理范围从飞行员和低细胞多样性项目到复杂的组织分析,都支持研究应用需求。1当前的套件配置每个样品最多可介绍2000个单元(T2试剂盒),每个样品10,000个单元(T10试剂盒),每个样品20,000个单元格(T20套件)或每个样品100,000个单元格(T100套件)。测定能力增加细胞吞吐量可以更好地揭示稀有细胞类型(图5)。使用96个唯一双重索引,示例多路复用允许用户并行运行许多样本(表2)。(a)冷冻保存的人外周血单核细胞(PBMC)的均匀歧管近似和投影(UMAP),检测到的31,613个细胞和79%的捕获速率,使用Illumina单细胞3ʹRNA RNA PREP T20 KIT。(b)从冷冻组织中的小鼠脑核的UMAP,检测到155,000个核和78%的捕获率,使用Illumina单细胞3ʹRNA Prep T100 kit。
虽然人们已经广泛研究了可再生能源、电池和电解器成本持续降低对未来能源系统的影响,但二氧化碳捕获和储存 (CCS) 技术的重大进展的影响却很少受到关注。这一研究空白通过一个大致基于德国的长期 (2050) 能源系统模型得到解决,得出了四个主要发现。首先,CCS 支持的途径在氢能领域提供了最大的好处,与没有 CCS 的情景相比,氢能价格可以降低三分之二。其次,先进的蓝氢技术可以将总系统成本降低 12%,并由于更高的效率和二氧化碳捕获率而实现二氧化碳负排放。第三,煤和生物质的共气化成为这些有希望的结果的重要推动因素,可以有效利用有限的生物质资源来实现负排放并限制对进口天然气的依赖。最后,CCS 脱碳途径可以实际且经济地纳入大量可再生能源,以减少对化石燃料的依赖。这种一次能源投入的多样化提高了系统应对能源转型面临的广泛社会技术经济挑战的能力。总之,平衡的蓝绿路径有很多好处,值得在全球脱碳努力中认真考虑。
碳捕获,运输和存储(CCT)使工业发射器的脱碳化。CCTS在达到零净排放目标方面被认为至关重要,但目前远远落后于所需的量表。CCTS部署点源可能会由CCT链依靠当前可用的技术(称为开拓供应链)加速。特别是,可以在没有新的运输基础设施的情况下实施标准容器中的CO 2。开创性的CCT连锁店不得引起更多的排放,而不是成功地避免CO 2排放。使用生命周期评估,我们表明,开创性的CCT链发出的CO 2比永久存储的CO 2少,这表明CCT今天已经可以避免50%至70%的点源温室气体排放。该证据证明了基于CCT中稀缺的运营经验的不确定性证明了强大的证据。我们的环境评估表明,将捕获率提高到假定的90%以上是增加CCT链排放量以上80%以上的主要杠杆。捕获和运输CO 2会导致该连锁店依靠化石燃料的全球变暖影响。与开拓性的CCT链相比,降低能源供应的温室气体发射强度并改用基于管道的运输可以减少全球变暖和其他环境影响。 我们的分析表明,开拓性链可以加速基础架构扩展,同时从点源成功存储CO 2。降低能源供应的温室气体发射强度并改用基于管道的运输可以减少全球变暖和其他环境影响。我们的分析表明,开拓性链可以加速基础架构扩展,同时从点源成功存储CO 2。
最近的研究表明,与灰氢相比,蓝氢可减少温室气体 (GHG) 排放 5 – 36%,6 而对上游甲烷泄漏和碳捕获率的不同假设则可使蓝氢与灰氢相比减少 26 – 75%。7 电力来源导致电解氢 1,3,7 – 10 的温室气体足迹存在很大差异,差异最高可达 200%(即绝对差异除以平均值),如何在氢气和联产氧气之间分配温室气体排放的“多功能性”问题也是如此(差异为 158% 11)。具体而言,绿色氢的温室气体足迹因使用不同的可再生电力(风能或太阳能光伏)而有所不同:102 – 120% 的差异,9 不同的电解技术(碱性电解或聚合物电解质膜电解):16 – 40% 的差异,9 以及对未来改进的各种假设(提高效率和延长使用寿命):18% 的差异。8 绿色氢的温室气体足迹范围很广,这需要进一步了解如何评估这些足迹,它们如何出现差异以及如何降低它们。对于绿色氢,特别值得关注的是额外性原则,12 这指的是仅使用新安装的、额外的、可再生电力容量来生产绿色氢,以满足电解器日益增长的需求(从而防止额外的化石电力发电)。欧盟委员会的 2020 年氢能战略说明了额外性的相关性,该战略预计到 2030 年绿色氢气产量将达到 1000 万吨,2 这将需要欧盟 2020 年所有风力涡轮机发电量 394 TW h 的 140%(参考文献 13),以每千克氢气 55 kW h 的电力需求计算。10
OMIP、伊比利亚能源衍生品交易所、Speedwell Climate 和 Speedwell Settlement Services Limited 是气候风险转移市场相关数据和结算服务的领先提供商,它们已达成协议,制定新的可再生能源指数,以应对西班牙和葡萄牙太阳能和风能生产商面临的风险。可再生能源量化指数提供了一种管理可再生能源生产相关风险的创新方法。它们将先进的太阳能和风能发电量模型与日前参考价格相结合。这些指数以 Speedwell 的国家和地区模型量指数以及 OMIP 价格数据为基础。这些基准将可再生能源发电(风能和太阳能)与不同时间段(月、季度、季节等)的现货价格波动相结合,使用户能够通过场外市场的市场工具转移风险。这对于对冲蚕食和塑造风险特别有用。这些指数与可再生能源生产商、电力购买协议 (PPA) 买家和卖家、资产持有者和投资者息息相关,它们提供了一种确保收入稳定、获得融资和支持可再生能源在市场上发展的手段。通过这项新协议,所有 OMIP 成员都将获得一系列新指数,这些指数将有助于对冲他们的业务。此外,这有望增加伊比利亚能源市场的流动性。关于这项新协议,OMIP 首席运营官 Jorge Simão 表示:“我们对这一新合作伙伴关系感到非常高兴。在 OMIP,我们一直在寻求开发新产品以满足我们贸易成员的需求。在面临诸多挑战的能源行业,如果我们想要实现欧洲为未来几年设定的脱碳目标,这些类型的指数对于确保我们实现这些目标至关重要。”关于这项协议,Speedwell Climate 联合首席执行官 Michael Moreno 表示:“我们很高兴与 OMIP 合作,扩大可再生能源生产商可以应对的风险范围。多年来,Speedwell 专有的风能和太阳能发电指数帮助市场参与者对冲发电量风险(即发电量)。现在,通过与 OMIP 的合作,我们能够帮助市场解决与发电量和价格相关的困难,从而对冲实现的价格和捕获率。我们知道,这些问题在伊比利亚半岛尤为突出。”
→分析的DEA方案在2030年的角度表明对CCUS技术的研究需求很强。•在情况下,CCS的应用很大程度上取决于土地使用和农业的排放减少量。从农业和土地使用中假定的排放减少越低,对CCS溶液的负排放的需求越高。→所有DEA方案从2030年〜2-5.5MTPA范围内施加了大量的CO 2捕获(生物和化石)。•从点源捕获的技术潜力估计在2030年为〜7-14mtpa(平均约为10.5mtpa),说明了更高的排放降低潜力。但是,捕获技术必须足够成熟,以进行升级才能提供足够的捕获量。•在丹麦项目中应用的普遍捕获解决方案是燃烧后的胺溶剂,具有TRL 7-9。但是,他们在多个部门缺乏大规模应用。•TRL 9的技术仍然需要研究围绕核心技术的技术,以确保大规模实施。这可能是为了监视CO 2捕获率和纯度的技术。•它将需要对TRL 7-9技术的优化和缩放进行更多研究,以达到2030年目标减少所需的捕获量。•发射极烟道/同性恋的组成对捕获技术的效率具有很大的影响。•丹麦普遍存在的长期发射器是行业生产,电力和地区供暖生产,废物焚化和沼气升级。研究应将捕获技术的测试集中在丹麦普遍的发射极类型上,以尽早确定适合性和提高效率。•具有TRL 6-7的各种点源捕获解决方案,在2030年的透视图中,有可能将其成熟到TRL 9的潜力,从而推测持续的研究工作。•开发更大的解决方案支持识别丹麦的TAR GETED IMTTER组最有效的解决方案。•当前的CO 2捕获解决方案的点源仍具有高能量惩罚,需要通过加强研究来实现最高2030年的大规模应用。•增强的BECC应用将需要足够的过剩可再生能源。•与此同时,研究应重点关注协同效应和与地区供暖等技术的最佳能源系统集成。