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植物生物质衍生的多维纳米结构材料：储能的绿色替代品
Sai Praneeth Thota, 1, 2,* Partha Pratim Bag, 1 Praveen Venkata Vadlani 3 和 Siva Kumar Belliraj 2, 4,* 摘要 利用植物基生物资源探索和开发用于长期可持续能源存储的新型纳米材料，可以提高能源供应市场的成本竞争力和减少环境影响，并满足绿色和可持续发展战略的迫切需求。 能源存储领域的最新研究趋势是专注于存储设备，包括超级电容器 (SC)、锂离子电池、燃料电池和铅酸电池。 超级电容器因其在功率和能量密度方面的卓越性能以及延长的使用寿命和在电动汽车、便携式电子设备以及固定电网等应用中的简便操作条件而具有吸引力。 由于超级电容器是由不可再生和化石资源构成的，因此迫切需要替代有效的材料。 来自可再生生物质来源的多维高孔隙率纳米结构碳可能是超级电容器电极材料的有前途的更绿色替代品。在 SC 中，源自生物质的多孔纳米碳充当电极表面的导电层。电导率、电解质的可及性、孔结构和形状、孔径分布以及高表面积对 SC 的比电容起着重要作用。本综述包括用于 SC 专用储能设备的生物质衍生多维纳米碳电极材料的最新研究平台及其未来前景。
带有生物质和二氧化碳存储的碳去除项目的运输成本
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填埋场生物细胞技术将生物质废物转化为能源......
卡尔加里生物电池项目的成功完成以及阿尔伯塔省和其他管辖区最终采用 LBC 技术作为一种可行的废物管理技术，将带来以下好处：• 显著减少阿尔伯塔省市政和工业废物产生的逸散性甲烷排放量；• 一种经济有效的方法，可以从阿尔伯塔省各地的市政当局、木制品行业和农业经营产生的生物质废物中产生能源；• 可以将本土技术出口到其他管辖区，为阿尔伯塔人提供新的就业、研究和发展机会；• 支持阿尔伯塔政府以经济有效的方式实现温室气体减排目标；• 建立工业和市政部门之间的伙伴关系
揭露塞尔维亚和波斯尼亚和黑塞哥维那的生物质困境
24合并版本：欧洲议会的指令2003/87/EC 2003年10月13日的理事会建立了一个在工会内建立温室气体排放津贴和修订理事会指令96/61/EC，OJ L 275，OJ L 275，2003年10月25日，2003年10月25日，第14条，委员会及其委员会（EU MONIPERING of MONIPERING of MONIPERING of GREENERING of GREEN HORIPENTING 2018 ANDERING of GREEN HOLITHENTING 2018 ANFORINGING）2018年2018年12月20日。根据欧洲议会的2003/87/EC指令的排放，安理会和修订委员会法规（EU）第601/2012号，OJ L 334，2018年12月31日，第38.5条。2018/2066的委员会实施法规（EU）的改编版本在2022年被能源社区部长委员会采用，并于2023年12月31日进行了换位截止日期。
多哥利用生物质、太阳能和风能生产绿色氢气的潜力
对多哥利用生物质能、太阳能和风能生产绿色氢气的潜力进行了研究。利用欧空局生物质能气候变化倡议的数据集、全球太阳图集和全球风能图集，用地图描述了多哥各州这三种资源的可用性。使用的转换率为：对于太阳能资源，在消除排除项后，分配 3% 的土地用于分析，转换率为 52.5 kWh/kg 氢气；对于生物质氢，假设转换率为 13.4 kg BS/kg H 2。地面以上 50 米的风力资源不足以评估潜力，因为它低于 3 级风。使用了 QGIS 版本 3.6.4 和 R 版本 4.0.4。结果表明，生物质是从可再生能源资源中生产绿色氢气的主要资源；在巴萨尔、戈贝/埃克托/格巴迪恩库格纳这两个州产生了良好的影响。然而，这种资源仍在减少，在一些州，这种资源已经耗尽。
社论：从生物质到先进的生物基化学品和材料：多学科视角
木质纤维素生物质是新兴生物经济的主要原料之一，将在替代石油基化学品和材料方面发挥关键作用，并通过提供可再生、碳中性的能源来帮助应对全球变暖。然而，由于其化学和结构复杂性，将木质纤维素转化为商品和高价值产品需要结合物理、生物和化学过程，并更好地了解其在不同规模上的组成和结构，以使这种转化高效且具有经济竞争力。重要的是，木质纤维素转化还可以为市场带来新颖和可持续的化学品，从而带来新的应用和新的行业，以取代化石碳的开采和燃烧。特别是，利用木质素和纤维素和半纤维素中的芳香分子可以生产生物基溶剂、表面活性剂、增塑剂、营养和化妆品的功能性添加剂以及救命药物。除了这些种类繁多的化学品外，从木质纤维素生物质中分离出的纤维素纤维和颗粒也越来越多地用于生产复合材料。总体而言，本研究主题旨在说明互补方法在解决不同形式木质纤维素生物质的解构问题以及将其转化为有价值的生物基可再生产品所需的各种工艺方面的重要性。本研究主题包括 16 篇原创论文：14 篇研究论文、一篇综述和一篇小型综述，专门介绍使用先进的化学、物理和生物化学途径对生物基化学品和材料进行改性、表征和制备。Glasser 的综述专门介绍木质素在材料中的应用，介绍了如何通过化学改性轻松定制这组芳香族生物聚合物以获得特定性能，以及如何通过木质素化学功能化等相容化策略克服未改性木质素在制造先进材料时通常遇到的限制。 Zoghlami 和 Paës 的这篇小型评论介绍了化学和结构因素对木质纤维素生物质不稳定性的影响以及评估这些因素的最先进技术的最新调查，以及预测水解难易程度的最新光谱和水相关测量。除了这两篇评论文章外，还有几篇文章详细介绍了预处理如何促进生物质加工中的后续反应。Sipponen 和 Österberg 评估了氨水在将木质素从热液预处理的小麦秸秆中分离出来之前对木质素的影响。
成果报告便携式超紧凑型生物质气化发电系统开发
对含水量极高的食物垃圾进行碳化和造粒的成功，这在以前是没有开发过的，导致了环境部项目中这项研究成果的发展，以及在这项研究成果开辟了不仅应用于灾区，而且广泛应用于世界各地民用领域的可能性。 另一方面，即使产生的气体含有微量焦油，约1至2g/Nm 3 ，在运行约50小时后，焦油沉积在各种装置上的问题变得明显，这是从未报道过的。气化炉连续运行100小时后首次变得清晰。此外，还首次发现硬质合金球团成型时添加的粘结剂会导致球团气化时焦油生成量增加。今后，我们将明确设备长期稳定运行的对策和问题。完成了。这可以说是一个为未来研发提供指导的重大成果，是短期设备运行所无法看到的。 1.4 研究成果，如论文、专利、会议报告等。该研究成果发表在《Applied Energy》杂志上两篇文章（影响因子=7.182）、《Fuel》杂志上两篇文章（影响因子=4.601）和《Energy》 & Fuels杂志（影响因子=4.601）在著名英文期刊上共发表学术论文5篇，其中影响因子=3.091）。 此外，被聘为博士后的陆丁先生在任职期间发表了三篇学术论文，如今转行其他工作，他仍在根据这项研究成果撰写学术论文，并且参与这项研究项目对年轻研究人员的发展做出了巨大贡献。 此外，作为这项研究的结果，我们已经提交了一项专利申请，如附件 3 所示。
生物质平衡：一种将可持续原料纳入我们的生态等级
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从葡萄藻生物质中分离高分子量基因组DNA的方法
开发非模型物种的高分子量 (HMW) 基因组 DNA (gDNA) 提取方案对于充分利用长读测序技术以生成有助于解答有关这些生物的复杂问题的基因组组装至关重要。获取足够的高质量 HMW gDNA 对这些物种来说可能具有挑战性，尤其是对于富含多糖的组织，例如来自葡萄藻属内物种的生物质。基于柱式 DNA 提取和生化裂解试剂盒的现有方案效率低下，并且由于生物质多糖含量的变化可能没有用。我们开发了一种优化的方案，用于从葡萄藻生物质中有效提取 HMW gDNA，以用于长读测序技术。该方案利用山梨糖醇作为初始洗涤步骤去除多糖，并产生浓度高达 220 ng/μL 的高纯度 HMW gDNA。然后，我们证明了从该方案中分离出的 HMW gDNA 适用于在 Oxford Nanopore PromethION 平台上对三种葡萄藻进行长读测序。我们的方案可用作在富含多糖的微藻中高效提取 HMW gDNA 的标准，并可适用于其他具有挑战性的物种。
利用碳捕获和储存从可持续生物质中生产氢气的潜力
低碳氢是 2050 年实现净零排放的重要因素。生物质制氢是一种很有前途的生物能源，结合碳捕获和储存 (BECCS) 方案，可以生产低碳氢并产生预计需要的二氧化碳去除 (CDR)，以抵消难以减少的排放。在这里，我们设计了一个用于生物质制氢并结合碳捕获和储存的 BECCS 供应链，并以高空间分辨率量化欧洲制氢和 CDR 的技术潜力。我们考虑对粮食安全和生物多样性影响最小的可持续生物质原料，即农业残留物和废弃物。我们发现，这种 BECCS 供应链每年最多可生产 1250 万吨 H 2（目前欧洲每年使用约 10 万吨 H 2）并从大气中每年去除多达 1.33 亿吨 CO 2（占欧洲温室气体排放总量的 3%）。然后，我们进行地理空间分析，量化生物质原料所在地与潜在氢气用户之间的运输距离，发现 20% 的氢气潜力位于难以电气化的行业 25 公里以内。我们得出结论，用于从生物质生产氢气的 BECCS 供应链代表了一个被忽视的近期机会，可以产生二氧化碳去除和低碳氢气。