摘要:生物乙醇作为可再生液体燃料具有重要价值,工业生产乙醇过程中甘油和有机酸的过量积累导致乙醇含量降低。本研究利用CRISPR-Cas9方法构建了GPD2、FPS1和ADH2基因缺失的酿酒酵母工程菌株,以提高乙醇产量。通过RNA测序和转录组分析研究基因缺失对基因表达的影响。结果表明,以50g/L葡萄糖为底物,通过同时缺失GPD2、FPS1和ADH2基因构建的酿酒酵母工程菌株SCGFA乙醇产量为23.1g/L,比野生型菌株提高了0.18%,每g葡萄糖的乙醇转化率为0.462g。此外,SCGFA中甘油、乳酸、乙酸、琥珀酸含量与野生型菌株相比分别降低了22.7%、12.7%、8.1%、19.9%、20.7%。京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析显示,上调基因富集表明糖酵解、脂肪酸和碳代谢均能影响SCGFA的乙醇生产。因此,该工程菌株SCGFA在生物乙醇生产中具有巨大的潜力。
能源是军事能力的重要推动因素,国防部依靠能源弹性部队和武器系统来完成其使命。然而,有争议的后勤、对商业技术和基础设施的依赖以及了解国防部能源使用的必要性,都对确保竞争、危机和冲突中的能源安全部队构成挑战。2022 年国防战略 (NDS) 强调国防部的主要重点是与对手(主要是中国和俄罗斯)进行战略竞争,这些对手拥有远程武器、重要的反介入/区域拒止 (A2/AD) 系统和强大的网络能力,这些能力可能会降低国防部向部队和设施提供能源的能力。这些对手的能力有可能从根本上破坏我们部署、运营和维持联合部队的能力。与此同时,对气候变化的担忧和清洁能源技术的快速进步正在推动全球能源市场的重大变化。这种能源转型将对国防部产生深远影响,特别是考虑到军方对移动应用的能量密集型液体燃料的需求。虽然国防部在短期至中期依赖化石燃料来支持作战,但国防部应抓住一切机会利用能源转型来提高作战能力、降低风险并确保联合部队的决定性优势。关于部队态势和能力的变化,国防部越来越意识到减少能源需求在有争议环境中开展作战方面的作用。为了反映这一转变,国防部副部长于 2022 年 4 月指示:“国防部的能力发展活动,从需求到采购再到保障,都必须提高能源可支持性,并且必须减少所有能力解决方案的能源需求。”3 减少需求可以减少联合部队的能源补给量和频率,减少能源需求的后勤负担,并增强面对所有危险威胁的能源弹性。为了增强能源可支持性并推动整个联合部队的能源需求减少,国防部正在评估主要能力采购计划、能力现代化工作和其他技术开发计划中的能力如何提高能源可支持性、减少作战能源需求并增强作战能力。尽管对能源的定义是分开的,但国防部也认识到设施能源和作战能源之间的相互依赖性。例如,液体燃料平台的有效运行需要为一系列基础设施和指挥功能提供电力。此外,电气化部队的出现将进一步打破基地和战场能源使用之间的实际区别。虽然该战略必然侧重于运营能源,但应考虑并酌情整合与安装能源的联系。支持评估
1928 年,皇家空军学院克兰威尔分校的学员弗兰克·惠特尔正式向上级提交了涡轮喷气发动机的构想。1929 年 10 月,他进一步发展了自己的构想。1930 年 1 月 16 日,惠特尔在英国提交了他的第一项专利(1932 年获得批准)。该专利展示了一种两级轴流式压缩机,为单侧离心式压缩机供气。实用的轴流式压缩机是由 AAGriffith 在 1926 年的一篇开创性论文(“涡轮设计的空气动力学理论”)中提出的构想实现的。惠特尔后来只专注于更简单的离心式压缩机,原因有很多。惠特尔的第一台发动机于 1937 年 4 月启动。它是液体燃料,并包括一个独立的燃油泵。惠特尔的团队几乎惊慌失措,因为发动机无法停止,甚至在燃料关闭后仍在加速。原来,燃料漏入发动机并积聚成池,因此发动机只有在所有泄漏的燃料燃烧完后才会停止。惠特尔无法引起政府对他的发明的兴趣,因此开发工作进展缓慢。
ASCE 美国土木工程师学会 ASME 美国机械工程师学会 ANSI 美国国家标准协会 API 美国石油学会 AW A 美国水务协会 BSSC 建筑抗震安全委员会 CFR 联邦法规 CPUC 加州公用事业委员会 DOA 农业部 DOD 国防部 DOE 能源部 DOI 内政部 DOT 交通部 EERI 地震工程研究所 EPA 环境保护署 FEMA 联邦紧急事务管理局 FERC 联邦能源管理委员会 FHWA 联邦公路管理局 GLFL 气体和液体燃料生命线 GSA 总务管理局 HUD 住房和城市发展部 LNG 液化天然气 LPG 液态丙烷气 MMS DOI 矿产管理局 NASA 美国国家航空航天局 NCEER 国家地震工程研究中心 NIST 国家标准与技术研究所 NOAA 美国国家海洋和大气管理局 NTSB 国家运输安全委员会 OCS 外大陆架 PGE 太平洋天然气和电力公司 TCLEE 生命线地震工程技术委员会, ASCE TRB 交通研究委员会 TVA 田纳西河谷管理局 UBC 统一建筑规范 USGS 美国地质调查局 DOI
将全球变暖限制为1.5°C以下的挑战要求所有行业立即实施新技术和更改实践。航空业占人类诱导的CO 2排放的2%,占所有运输排放的12%。脱碳行业很难实现,该航空业严重依赖于高密度的液体燃料。持续依靠所谓的可持续航空燃料,这些燃料使用第一代农业原料,这使问题更加复杂,从而在食品和饲料中创造了生物质之间的权衡,及其用作能源发电的原料。脱碳航空也是由于开发电动飞机的问题而具有挑战性的。替代原料已经存在,可以为减速气候变化提供更可行的途径。这样的选择是使用气体发酵转换温室气体(例如使用微生物乙糖原从食品生产和食物浪费)进入燃料。actogen是厌氧微生物,能够从气体CO,CO 2和H 2产生醇。澳大利亚提供的原料资源可用于彼此接近的H 2和CO 2生产,用于气体发酵。在这篇综述中,我们提出了天然气发酵技术提供的原则,方法和机会,以取代我们对澳大利亚航空燃料生产的化石燃料的依赖。
AEC 向 SA 提交的《稳定能源可靠性机制 - 拟议方案设计咨询文件》 澳大利亚能源委员会 (AEC) 欢迎有机会就 SA 稳定能源可靠性机制 (FREM) - 拟议方案设计咨询文件 (咨询文件) 提交意见。澳大利亚能源委员会是电力和下游天然气企业在竞争激烈的批发和零售能源市场中运营的最高行业机构。AEC 成员为超过 1000 万户家庭和企业生产和销售能源,是可再生能源发电的主要投资者。AEC 支持到 2050 年实现净零排放,到 2035 年实现 55% 的减排目标,并致力于实现能源转型以造福消费者。AEC 欢迎 SA 政府支持稳定发电能力的提议,其中包括天然气和液体燃料技术等发电技术,这些技术对于支持高可再生能源系统的可靠性结果至关重要。我们支持 SA 政府的目标,即确保有足够的稳定能力来最大限度地降低能源供应不足事件的风险。本意见书重点评论了我们认为值得进一步关注的一些详细设计要素,并提出了一些建议,以更好地实现南澳政府的目标。关键问题如下:
航空业是增长最快的运输行业之一,预计该行业将增长,燃料需求也将随之增长,这意味着航空业需要有效且可持续的解决方案来履行其在全球应对气候变化方面的承诺。SAF 有望在行业脱碳过程中发挥关键作用,因为它可以大幅减少温室气体 (GHG) 排放,同时无需改变现有飞机和基础设施。航空业脱碳受到多种因素的推动,包括消费者压力以及围绕温室气体排放日益严格的政策和监管环境。这方面的一个重要政策驱动因素是国际民航局 (ICAO) 航空碳抵消和减排计划 (CORSIA)。CORSIA 的目标是解决国际民航二氧化碳排放量超过 2020 年水平的任何年度增长,从而支持碳中和增长。根据 CORSIA,从 2020 年起,任何超过 2019 1 基线的排放量都代表该实体的碳抵消要求 2 。 CORSIA 成功面临的一个重要问题是确定符合该计划的可持续燃料组合和抵消额。符合条件的可持续燃料组合包括任何有助于减少二氧化碳排放并满足额外可持续性标准的化石基液体燃料替代品。
金属增材制造涉及添加材料以生产金属部件的制造技术,通常是逐层添加。该技术的大幅增长部分是由于其在航空航天工业中的商业和性能优势。金属增材制造在航空航天应用中的基本机会包括:显着降低成本和交货时间、新材料和独特的设计解决方案、通过高效和轻量化设计减少部件质量以及整合多个部件以提高性能或进行风险管理,例如通过热负荷部件中的内部冷却功能或通过消除传统的连接工艺。这些机会正在商业上应用于一系列高调的航空航天应用,包括液体燃料火箭发动机、推进剂箱、卫星部件、热交换器、涡轮机械、阀门和旧系统的维护。本文对航空航天工业中的金属增材制造进行了全面回顾(来自工业/流行文献以及技术文献)。这提供了当前的最新技术,同时还总结了主要应用场景以及增材制造在这些应用中相关的商业和技术优势。根据这些观察,重点介绍了金属增材制造在每种应用场景中的挑战和潜在机遇。� 2021 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章( http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ )。
封面照片:艺术气息十足的 F-1 发动机喷射板,这款发动机是阿波罗任务中土星五号火箭的主要动力,除其他升力外,还为它提供动力。液体燃料和液氧会从喷射板的孔中喷出,就像花园软管头喷出的水一样,但压力巨大。这台特殊的 F-1 发动机在阿拉巴马州亨茨维尔的美国太空和火箭中心展出。1958 年 8 月,即 ARPA(后来更名为 DARPA)成立仅六个月后,该机构批准了亨茨维尔陆军弹道导弹局的 Wernher von Braun 及其研究团队提出的设计和建造大型重型火箭运载器的提案。为了在第一阶段快速且廉价地实现巨大推力,ARPA 建议采用一组现有火箭发动机的设计,即 Rocketdyne 在 20 世纪 50 年代中期开发的强大 F-1。加速土星助推器成功开发的另一个原因是,上级依赖于早期为 ARPA 支持的 CENTAUR 飞行器开发的液氢技术。随着 DARPA 进入第七个十年,该机构仍然处于火箭设计的前沿,目前专注于快速、低调、低成本地将资产送入轨道的挑战。照片由 Lee Hutchinson 拍摄
AD 伴生溶解天然气产量 AIMMS 高级集成多维建模软件 AEO 年度能源展望 Bcf 十亿立方英尺 Bcf/d 十亿立方英尺/天 Btu 英热单位 CDM 商业需求模块 CNG 压缩天然气 EIA 能源信息署 EMM 电力市场模块 IDM 工业需求模块 IEM 国际能源模块 IEO 国际能源展望 LDC 本地配电公司 LFMM 液体燃料市场模块 LNG 液化天然气 MAM 宏观经济活动模块 Mcf 千立方英尺 MMBtu 百万英热单位 MMcf 百万立方英尺 MMcf/d 百万立方英尺/天 NA 非伴生天然气产量 NEB 国家能源委员会(加拿大) NEMS 国家能源建模系统 NG 天然气(地区) NGEMM 天然气电力市场模块(地区) NGMM 天然气市场模块 NGTDM 天然气输送和分配模块 OGSM 石油和天然气供应模块 QP 二次规划 RDM 住宅需求模块 SENER 墨西哥能源部 SNG 合成天然气 STEO短期能源展望 Tcf 万亿立方英尺 TDM 运输需求模块