摘要。全球原油产量预计将在未来几十年中继续增加,以满足不断增长的世界人口的需求。目前,全球占主导地位的炼钢技术是传统的高度CO 2强炉 - 氧气熔炉生产路线(也称为Linz – Donawitz工艺),它将铁矿石用作原材料和可乐作为还原剂。结果,富含一氧化碳(CO)的大量特殊气体是钢制过程的各个阶段的副产品。鉴于与基于卫星的二氧化碳估计值(CO 2)相关的挑战,该排放量是由于背景水平显着的发射装置量表,因此共同发射的CO可能是钢厂碳足迹的有价值指标。我们表明,可以使用5年的测量值(2018-2022)从太空中释放区域CO从对流层监测仪器(Tropomi)的船尾5年 - 5个前体卫星上进行监测,从其相对较高的空间分辨率和每日全球覆盖范围内得到了有益的。我们分析了所有带有爆炸炉和碱性氧气炉的德国钢厂,并获得相关的CO排放量在每个位置50–400 kt yr -1的范围内。与各自的CO 2排放的比较,从欧盟排放交易系统的排放贸易数据可用的发射安装水平上产生了线性关系,与部门特异性CO / CO / CO 2的发射率为3.24%[2.73– 3.89; 1σ],表明将CO用作可比钢生产地点的CO 2排放的可行性。在其他钢生产地点进行的评估表明,派生的CO / CO 2发射比也代表了德国以外的其他高度优化的最先进的Linz – Donawitz钢铁钢铁工厂,并且如果通过对其他感应的CO排放,则在估算群体的co 2上的估计,该发射率可能是有价值的,只要对其他人的影响就会产生造成的影响。
• Abe 国际研讨会(第四届氧化应激对人类可持续发展的国际研讨会) • Anastassakis 国际研讨会(第十届可持续矿物加工国际研讨会) • Dibra 国际研讨会(第四届可持续发展规律及其应用国际研讨会) • Kanatzidis 国际研讨会(第四届材料/固态化学与纳米科学促进可持续发展国际研讨会) • Leite 国际研讨会(第十届先进可持续钢铁制造国际研讨会) • Leuenberger 可持续发展制药科学与工业应用国际研讨会 • Lipkowski 国际研讨会(第四届物理化学及其对可持续发展的应用国际研讨会) • Monteiro 复合材料、陶瓷与纳米材料加工、特性与应用国际研讨会(第十届国际研讨会) • Oktik 国际研讨会(第二届可持续玻璃和聚合物加工与应用国际研讨会) • Ross 国际研讨会(第三届可持续发展地球化学国际研讨会) • Rowlands 国际研讨会(第七届可持续数学应用国际研讨会) • Schultz 国际研讨会(第八届智能与可持续先进铁磁与超导磁体科学国际研讨会(SISAM)) • Stelter 国际研讨会(第十届可持续有色金属冶炼与水力/电化学处理国际研讨会) 获奖者涵盖了材料科学的各个领域,这些领域看似截然不同,但都相互关联,并且有着一个共同的可持续性主题。在此背景下,为了表彰他们,峰会举办了众多国际研讨会,涉及以下领域:炼铁和炼钢;电化学;熔盐和离子液体;先进材料;先进制造;先进技术;铝;农林业;电池;生物提取;生物炭、水泥;煤;涂料;复合材料;陶瓷;建筑材料;碳和生物焦;生态系统;教育;能源生产;环境;铁合金;
包括 H 2 在内的可再生气体将成为全球能源系统的重要组成部分,旨在到 2050 年实现温室气体 (GHG) 净零排放,与 2015 年《巴黎气候变化协定》中 1.5°C 的目标相一致。IEA 最新发布的 2050 年净零排放情景表明,在严格的温室气体减缓逻辑下,化石气体供应将在 2020 年代中期达到峰值,并在 2050 年之前减少。与此同时,可再生气体(生物甲烷、H 2 、基于 H 2 的合成甲烷)必须大幅增加。重点分析了可再生气体在 2030-2050 年国家温室气体减排政策中的作用以及 2030-2050 年所需数量的相应估计值 3 。所有这些国家(俄罗斯除外)都表示需要在 2030-2050 年期间使用氢气实现经济脱碳,氢气对于实现《巴黎协定》规定的国家承诺具有重大贡献。大多数国家战略和路线图都将氢气视为克服电气化限制和帮助稳定电网的一种手段,以应对不断增长的可再生能源发电(尤其是太阳能和风能)。一些氢气战略解决了长期能源储存需求在弥补可再生电力发电季节性变化方面的潜在作用。一些国家表示他们计划在 2030 年及以后出口氢气,而其他国家则计划进口氢气。除了贸易之外,大多数战略还侧重于国内难以减排的行业的氢气应用,即可再生电气化减排温室气体受到阻碍的行业,例如化学工业、炼钢和运输(航空、长途公路、航运)。几乎所有国家的战略和路线图都强调了现有天然气基础设施在未来 H2 输送和分配中的作用,并将 H2 集群视为在工业和区域 H2 网络中使用 H2 的重要一步。
工业革命期间,欧洲各地的技术蓬勃发展,为成功的创新者和工业间谍带来了丰厚的回报——而这两者都不缺!这种回报的承诺为思想的相互交流提供了驱动力,产生了一系列的好处。争论不同创新的相对优点及其在工业经济发展中的作用会带来很多乐趣,但选择一种发展而放弃其他发展可能会错过协同作用。本书推迟了这种乐趣,转而关注金属技术的重要性,从钢铁开始,特别是对如何预测工程部件故障的理解。然而,在零件发生故障之前,它必须被制造出来。在黑色金属中生产有用的形状过去和现在都具有这样的特点:制造形状所需的特性与使该形状有用的特性之间存在根本冲突。形成湿粘土很容易,但制成的罐子只有在烧制后其特性才会发生变化,从而有利于性能。当熔融金属被铸造并凝固成有用的形状时,其特性也会发生类似的巨大变化;铁和钢最有用的成型和变化是在固态下制造压力容器、梁和饮料罐。有利于制造的特性和有利于性能的特性之间的相互作用是微妙的。一种很容易轧制或拉成管状的金属,不像难以成型的金属那样能抵抗日常使用中的损坏。在十九世纪初,人们对这种区别知之甚少。炼铁和炼钢过程中产生的肮脏、高温化学反应产生了质量和性能各异的金属。反过来,故障证据既常见又令人困惑。然而,早期工程师面临的最令人困惑的问题是,他们昂贵的结构由坚固、坚硬的钢制成,经常意外地断裂。一个成功的金属切割工具不应该变钝或容易碎裂,成功的大炮不应该爆裂,矿链不应该在使用中断裂;但它们却碎裂、爆裂和断裂,而且数量众多。从十九世纪初开始,花了八十年的时间才有了一套像样的工程模型和数据工具包,可以理解金属零件和结构的失效和断裂。本文将探讨这些关于工程故障的想法的发展
2022 年 2 月 2 日 早上好,主席 Castor、排名成员 Graves 和委员会成员。 我叫 Paul Browning,我是 Fortescue Future Industries、北美(FFI)的首席执行官。 我于 1 月加入该公司,此前自 2016 年起担任三菱电力美洲公司总裁兼首席执行官。 在我职业生涯的早期,我曾担任通用电气热电业务的首席执行官和卡特彼勒太阳能涡轮机公司的副总裁。 在这些职位上,我有机会领导全球和美国的大型制造业务,包括佛罗里达州、佐治亚州、堪萨斯州、俄亥俄州、康涅狄格州、南卡罗来纳州、纽约州、缅因州和加利福尼亚州。 我的团队在绿色氢能、电池储能和可再生能源项目开发方面开展了成功的绿色能源业务,并开发和建设了能源项目。 作为一名美国公民,我很荣幸今天被邀请参加美国的民主进程。我很高兴加入 FFI,此时世界正在进入能源转型期,可再生电力将满足我们更多的能源需求,包括难以减排的行业,在这些行业中,可再生电力将转化为绿色氢能等可再生燃料。FFI 是一家全球性绿色氢能公司,致力于生产由 100% 可再生能源制成的零碳绿色氢能。FFI 成立于 18 个月前,近几个月来,我们制定了一项雄心勃勃的计划,要在北美建立大规模的绿色氢能业务。绿色氢能的独特吸引力在于其终端用途广泛:它可用于降低交通、发电、工业供热、炼钢和其他应用中的碳排放。绿色氢能已经得到证实——它的生产、储存、运输和使用都已得到数十年或更长时间的安全证明。绿色氢能是美国的一个重要选择:鉴于全球应对气候变化的迫切需要,以及美国到 2030 年将温室气体排放量减少 52% 并到 2035 年实现无碳电力部门的目标,我们必须立即大幅增加对可再生能源生产的绿色氢等低碳替代品的投资。现在是美国在创新和规模投资方面发挥领导作用的时候了,FFI 已准备好与您一起领导。今天,我的证词将重点关注以下几点:
CCUS 技术可以在二氧化碳排放到大气中之前捕获它们,这些排放物是我们离不开的基本制造业,例如炼钢、水泥生产、汽车制造、发电等等。随着该法案的通过,密歇根州将更容易将 CCUS 用作风能和太阳能等另一种工具,以实现密歇根州的清洁能源目标。作为额外的好处,CCUS 捕获过程还将去除工业烟囱中的其他空气污染物,例如 NOx 和 SOx,以便在 CCUS 过程之外进行处理。捕获的二氧化碳可以通过多种方式从天空中转移。密歇根州领先的科研机构,如密歇根大学的全球二氧化碳计划,已经展示了无数种将二氧化碳重新用于生产混凝土、干墙、化学品和燃料甚至我们喝的碳酸饮料等产品的方法。或者,它可以永久地储存在地面以下数千英尺的地方。密歇根州的地下地质条件使我们在全国处于领先地位 在 CCUS 过程中,捕获的二氧化碳还可以转化为液态,并永久封存于地下数千英尺先前存在的孔隙空间中。密歇根州被广泛认为是美国最适合 CCUS 的天然地下地质构造之一。事实上,据科学专家介绍,我们州的碳储存能力巨大。例子包括尼亚加拉尖峰礁趋势和西蒙山组。据西密歇根大学密歇根州地质研究和教育库称,“密歇根州的多孔岩石是全美各州中二氧化碳储存能力最大的,为密歇根州通过地质封存解决二氧化碳问题提供了绝佳机会。初步调查显示,密歇根州地下地层可以封存数百亿吨的二氧化碳。按照目前的水平,这意味着可以封存数百年的排放量。” CCUS 已在联邦环保局的许可下在密歇根州的几个地点部署。但是,尽管密歇根州在碳捕获方面具有类似的地质优势,但在环境可持续性和经济机会方面,它已经落后于其他中西部州,因为伊利诺伊州、印第安纳州和宾夕法尼亚州等竞争大湖州已经颁布了新的州法律。密歇根州周围的这些州级 CCUS 法律使我们的州迫切需要通过麦肯的方案。关于立法参议院法案 1131(McCann)、1132(Bellino)和 1133(Cherry)为密歇根州使用碳捕获和储存提供了州级监管结构,以推进
北美钢铁行业引领创新和环境可持续性 钢铁是现代社会和向可持续未来过渡的重要且不可替代的材料。钢铁行业继续引领新型钢材的革命性开发,为汽车、建筑、机械、包装和能源领域的客户提供服务。我们的行业正在推动可持续建筑施工、能源传输和开发等方面的进步。目前有 3,500 多个钢材等级可供选择,大约 75% 的现代钢材是在过去 20 年内开发的。这些产品有助于减少整个经济的能源消耗和温室气体 (GHG) 排放。在北美,钢铁行业在减少炼钢过程中的能源使用和温室气体排放方面处于世界领先地位。自 1990 年以来,AISI 会员公司每吨产量的能耗降低了 35%,同期温室气体排放强度降低了 37%。除了世界领先的环保性能外,我们生产的钢铁产品还表现出卓越的可持续性性能,可最大限度地减少对环境的影响。从材料生产、使用寿命和报废的整个生命周期来看,钢铁卓越的可持续性性能可最大限度地减少对环境的影响。一个关键的例子是汽车市场,创新对于满足政府更高的燃油效率和温室气体要求至关重要。为了帮助我们的汽车制造商客户满足这些标准,钢铁行业开发了先进的材料和制造技术,从而推出了新的先进高强度钢 (AHSS) 等级——这是汽车制造业增长最快的材料。如今的钢材等级比十年前的钢材强度高出六倍,比市场上最新的铝合金强度高出三到四倍。AHSS 的强度增加使汽车制造商能够继续通过轻量化产品提供重要的性能和安全优势,同时减少其对环境和气候的整体影响。 AISI 的一项同行评议研究表明,使用先进高强度钢 (AHSS) 实现汽车轻量化可立即持续减少温室气体 (GHG) 排放量,而使用铝代替 AHSS 实现同一批车辆的轻量化则会导致温室气体排放量在数十年内大幅增加。钢铁产品 100% 可回收,每年回收的钢铁比纸张、塑料、铝和玻璃的总和还要多。美国钢铁行业回收了来自包装市场的四分之三的钢铁,几乎回收了来自包装市场的 100%
• 炼钢煤——将剥离,目前正在回应强烈的买家兴趣 • 镍——正在探索维护和剥离的方案 • 英美资源集团铂金——将以负责任和有序的方式分拆,以优化英美资源集团和英美资源集团铂金股东的价值 • 戴比尔斯——将剥离或分拆,以提高戴比尔斯和英美资源集团的战略灵活性 英美资源集团首席执行官邓肯·万布拉德表示:“我们在今年早些时候制定了明确的战略重点——卓越运营、简化投资组合和增长。我们决定将英美资源集团的投资组合集中在我们世界一流的铜和优质铁矿石资源资产基础上,同时保留我们在 Woodsmith 的作物养分可选性,这标志着我们执行战略进入了一个重要的新阶段。 “我们预计,通过逐步改变运营绩效和降低成本,一项彻底简化的业务将带来可持续的增量价值创造。 “英美资源集团的股东将看到这些广泛变革带来的全部未稀释的上行空间,我们的铜和铁矿石资产的价值将得到凸显。英美资源集团投资组合转型的下一步将加速对我们多年来固有的价值的认可,并为英美资源集团的股东提供未稀释和差异化参与主要结构性需求趋势的机会,同时最大限度地减少与这一重大投资组合转型相关的任何摩擦成本。 “这些行动代表了英美资源集团几十年来最彻底的变革。我相信这些是正确的决定,可以让英美资源集团利用我们目前投资组合中优秀的资源禀赋机会。我们在英美资源集团内部经过验证的差异化能力、我们的全球关系网络以及我们作为一家负责任的矿业公司的长期声誉将帮助我们在我们的经验和业绩记录最有价值和最受重视的司法管辖区(即南美和南非)释放大量此类和其他机会。 “当然,我们意识到进行如此深远的变革的影响,尤其是对我们的员工。我们看到员工在充分发挥英美资源集团的潜力以及我们将剥离或分拆的业务方面都拥有大量机会,所有这些业务本身都是高质量的业务。通过亲自实施这些投资组合变更,我们将能够以尊重员工、所在社区和国家的方式进行,包括确保英美资源集团在南非继续发挥其作为负责任的商业领袖的作用,支持该国的国家优先事项。“我们正在采取明确而果断的行动来创造价值——安全、负责任且可靠地开展业务——符合我们股东和其他利益相关者的长期利益,并提供对实现能源转型和支持改善全球生活水平和粮食安全至关重要的产品。”
尽管它占据了宇宙空间的 99% 以上,但在地球上也只能看到极光等罕见现象。这种现象发生在两极,是由于来自太阳风的电子受到地球磁力加速并与大气中的原子碰撞而产生的。在这种相互作用中,包括原子的电离和激发在内的一系列事件形成了不同能量状态的物质“沙拉”。这种物质“沙拉”不符合热力学平衡,具有与周围环境重新结合的能量。1928 年,人们提出了这种物质的第四种状态,并称之为等离子体[ 1 ]。然而,直到第二次世界大战之后,研究人员才开始对人造等离子体的形成及其对人类的潜在益处产生兴趣。起初,人们竞相开发用于热核聚变的等离子体,即在极低的压力下产生等离子体,然后利用强磁场进行受控核聚变[ 2 ]。随后,在 20 世纪 70 年代,等离子体技术开始了更加深入的研究,不仅在电子工业,而且在航空航天、汽车、冶金、钢铁、生物医学、纺织、光学和造纸工业也得到了广泛的应用[3-10]。这些技术大部分使用低压冷等离子体,即电子能量远大于等离子体中其他粒子平均能量的等离子体,而炼钢等应用则使用热等离子体,其中系统接近平衡,即电子能量与其他物质的能量大致相同。由于产生等离子体所需的压力较低,这些冷等离子体技术在使用上受到限制。除了尺寸限制之外,还有其他因素,例如需要处理的产品具有低蒸汽压,从而在加工过程中保持其完整性。一种可在大气压下使用并保持等离子体低温的技术,即允许电子与其他物质发生高能碰撞的非平衡特性,使环境保持低温。这种技术在聚合物、液体和活组织等热敏感材料的应用方面具有很大的吸引力[11,12]。过去 20 年的研究正在不断发展,被称为冷大气等离子体(或冷大气压等离子体 PFA)。它们主要应用于健康领域,如伤口愈合、血液凝固、龋齿消毒和改变哺乳动物细胞功能,并有可能用于新的癌症治疗[13-17]。在农业中,它可用于刺激植物生长和减少病原体、种子发芽、水果生物活性表面的净化以及收获后的净化[18-23]。在环境领域,它可用于环境、液体和固体的净化、水处理、染料降解等[24, 25]。在巴西,该技术仍很少得到应用和普及。一些使用它的研究中心以孤立和不系统的方式进行研究。 2020 年 2 月 8 日在 CNPq 研究目录中进行的搜索表明,巴西有 10 个研究小组的名称中带有“等离子体”一词,其中只有 02 个研究小组的名称中包含“大气等离子体”或“冷等离子体”一词。俄罗斯半干旱地区联邦乡村大学(UFERSA)自 2012 年以来一直致力于开展大气冷等离子体在农业、健康和环境领域的应用研究,并取得了有趣且前所未有的成果。考虑到该研究的低成本和相关性,以及其多学科、创新和跨部门集成的性质,该技术的传播可能是其在其他研究机构和国家工业中传播的重要一步。凭借我们过去 8 年积累的经验,我们将能够接近农业、卫生和
MATH 141 微积分 2 4 P -MATH 140 PHYS 142 电磁学和光学 4 P - PHYS 131 / C - MATH 141 CS 补充研究 B 组 (HSSML) - 1* 3 - 15 学分 先决条件/共同必修课程 WCOM 206 工程交流 3 - MATH 262 中级微积分 3 P - MATH 133, MATH 141 MECH 289 设计图形 3 - MIME 250 萃取冶金学简介 3 C - WCOM 206 MIME 261 材料结构 3 - 15 学分 先决条件/共同必修课程 CHEM 233 物理化学专题 3 - CIVE 205 静力学 3 - MIME 209 数学应用 3 - MIME 212 工程热力学 3 - MIME 341 矿物加工简介 3 P - MIME 200 或 MIME 250 3 学分 先决条件/共同必修课程 MATH 263 工程师常微分方程 3 C - MATH 262 17 学分 先决条件/共同必修课程 CIVE 207 固体力学 4 P - CIVE 205 或 MECH 210 COMP 208 工程计算机 3 P - 微分和积分 [MATH 140 和 MATH 141] / C - 线性代数 [MATH 133] FACC 250 专业工程师的职责 0 P - FACC 100 或 BREE 250 MIME 317 分析和表征技术 3 P - MIME 261 MIME 356 热、质和流体流动 4 P - MIME 212 MIME 360 相变:固体 3 P - MIME 260 或 MIME 261 / P 或 C - MIME 212 2 学分 先决条件/共同必修课程 MIME 280 工业培训 1 2 P - 40 课程学分 12 学分 先决条件/共同必修课程 FACC 300 工程经济学 3 - MIME 345 聚合物的应用 3 P - MIME 261 或讲师许可 MIME 350 萃取冶金工程 3 P - MIME 200 或 MIME 250、MIME 212 MIME 467 材料的电子特性 3 P - MIME 261、MATH 263 18 学分 先决条件/共同必修课程 ECSE 209 电工技术 3 P - PHYS 142 MIME 352 加氢化学处理 3 P - CHEM 233、 MIME 200 或 MIME 250、MIME 212、MIME 356 MIME 362 机械性能 3 P - MIME 360 MIME 465 金属和陶瓷粉末加工 3 P - MIME 360 MIME 470 工程生物材料 3 P - MIME 261 MIME xxx 技术补充 3 - 15 学分 先决条件/共同必修课 MATH 264 工程师高级微积分 3 P - MATH 262 / C - MATH 263 MIME 311 建模与自动控制 3 P - MIME 356 MIME 455 高级过程工程 3 P - MIME 356 MIME xxx 技术补充 3 - CS 补充研究组 A(影响)* 3 - 2 学分 先决条件/共同必修课 MIME 380 工业培训 2 2 P - MIME 280 2 学分 先决条件/共同必修课程 MIME 480 工业培训 3 2 P - MIME 380 17 学分 先决条件/共同必修课程 FACC 400 工程专业实践 1 P - FACC 100、FACC 250** 和 60 个课程学分 MIME 452 工艺与材料设计 4 - MIME 456 炼钢与钢铁加工 3 P - MIME 360 / P 或 C - MIME 455 MIME 473 计算材料设计简介 3 P - MIME 209 和 MIME 261,或经讲师许可 MIME xxx 技术补充 3 - CS 补充研究 B 组 (HSSML) - 2* 3 -