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      煤與石油等化石資源從地殼中被開采出來，通過燃燒過程以滿足交通、取暖、電力、石化等生產(chǎn)過程的需要，與自然界通過碳循環(huán)將二氧化碳固定的過程相比，該過程產(chǎn)生二氧化碳的速度更快、量更大，導(dǎo)致大氣中二氧化碳濃度在第一次工業(yè)革命開始后以前所未有的速度增加。圖1-2顯示了歷史上CO2濃度的變化。由于人類消耗化石燃料和土地利用的變遷，二氧化碳濃度從第一次工業(yè)革命前的 280mL·m-3增長到 2005 年的 379m·m-3。1995-2005年的CO2濃度年均增長率(1.9mL·m-3)比有觀測史以來(1960年開始連續(xù)和直接觀測大氣中關(guān)鍵氣體的濃度，1960-2005年以來年均增加 1.4mL·m-3)高 35%以上"0。大氣中二氧化碳濃度增加的趨勢一直沒有明顯的變化，據(jù)二氧化碳數(shù)據(jù)分析中心(CDIAC)的數(shù)據(jù)顯示，2012年11月份大氣中二氧化碳濃度已達(dá) 391.2mL·m-3，自 2005 年來年均增速也達(dá)到 1.7mL·m-3，盡管增速相比前十年開始下降，但依然保持較高的增速水平。

圖1-2 大氣中CO,濃度的變化

(資料來源:IPCC氣候變化2007綜合報告，時間坐標(biāo)中0表示2005年)

 

      如圖 1-3 所示,在 1970-2004 年期間,CO,年排放量從 210 億噸增加到 380 億噸增加了約 80%,在 2004年CO,年排放量占人為溫室氣體排放總量的 77%[圖 1-3(a)]毫無疑問 CO,是最重要的溫室氣體。此外，在1995-2004年，COz排放的年增加速率(9.2億噸·年-)比前一個十年期(1970-1994年，4.3億噸·年)高得多。從排放行業(yè)來看，1970-2004年期間溫室氣體排放的最大增幅來自能源供應(yīng)、交通運輸和工業(yè)，而住宅建筑和商業(yè)建筑、林業(yè)(包括毀林)以及農(nóng)業(yè)等行業(yè)的溫室氣體排放則以較低的速率增加。以 2004年溫室氣體的行業(yè)排放情況為例[見圖1-3(c)]，能源供應(yīng)和交通行業(yè)排放量約占 2004年人為溫室排放量的40%。

圖1-3 按行業(yè)劃分的全球人為溫室氣體排放

(a)1970-2004年期間全球人為溫室氣體年排放量;(b)按CO2重量計算的不同溫室氣體占2004年總排放量的份額;(c)按CO2重量計算的不同行業(yè)排放量占2004年總?cè)藶闇厥覛怏w排放份額

 

      圖 1-4 是歷年化石燃料燃燒所排放的 CO2量，從 1971-2009 年排放的 CO2量一直呈上升趨勢，2009 年達(dá)到近 300 億噸。據(jù)《IPCC 排放情景特別報告》(SRES,2010)預(yù)估，在 2000-2030年期間化石燃料仍在世界能源結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位，該期間CO2排放將至少增加 40%，即到 2030 年全球溫室氣體排放至少增加 97 億噸CO2當(dāng)量，總量將超過 367 億噸CO2當(dāng)量[11]。世界能源署 2010年發(fā)布的能源技術(shù)展望(ETP 2010)也指出，煤的大量使用會大幅度增加 CO2的排放[12]，2035 年煤排放的 CO2達(dá) 144 億噸[13]，石油燃燒排放的 CO2達(dá) 126 億噸[13],而天然氣排放的 CO2也達(dá) 84 億噸[14]。

圖1-4 燃料燃燒排放的CO2

(資料來源:CO, emissions from fuel combustion highlights, 2011, International Energy Agency)

 

1.1.2.1 不同國家和地區(qū)的二氧化碳排放

 

      盡管發(fā)展中國家排放的溫室氣體所占份額快速增長，目前溫室氣體的排放仍然以工業(yè)化國家為主。圖1-5顯示了2009年世界上排放CO2的十個主要國家，占全球排放總量的三分之二，其中中國和美國共排放了120億噸，占全球的41%。最近，據(jù)荷蘭環(huán)境署 2012年的報告，中國和美國 2011 年排放的二氧化碳占全球的 45%,其中中國的排放量達(dá)到世界排放量的 29%!5]。

    CO2排放量/GDP 的數(shù)值可用于描述二氧化碳排放對經(jīng)濟增長的制約關(guān)系，圖1-6顯示了五大排放國的 CO2排放量/GDP 值的變化，印度和日本在 1990年已經(jīng)擁有了較低的CO2排放量/GDP 值，2009年俄羅斯的 CO2排放量/GDP 值最高，中國、俄羅斯和美國在 1990-2009年間顯著地降低了排放量/GDP 值，其中中國的 CO2排放量/GDP 值已經(jīng)接近美國。

圖1-6 五大排放國CO2排放量/GDP 變化趨勢

(資料來源:CO,emissions from fuel combustion highlights, 2011)

      與CO2排放量/GDP 的數(shù)據(jù)相比，全世界人均CO2排放量也很有說服力。該數(shù)據(jù)隨不同國家和地區(qū)使用能源的方式呈現(xiàn)較大差異。在世界五大排放國中，人均排放從印度的人均 1t，到中國的人均 5t，再到美國的人均 17t。擁有不到世界 5%人口的美國在 2009 年排放了世界 18%的CO2,。中國擁有世界 20%的人口，排放的CO2占全世界的 24%，而印度擁有世界上 17%的人口，排放的CO2只占世界總份額的 5%。

     如圖 1-7 所示，工業(yè)化國家的人均排放量遠(yuǎn)超過世界人均水平。然而近 20年來經(jīng)濟發(fā)展迅速的發(fā)展中國家的人均排放量在迅速增長，1990-2009年，中國人均排放量增加2.5 倍，印度人均排放量也增加了一倍，而俄羅斯和美國的人均排放量分別降低了 27%和13%。據(jù)荷蘭環(huán)境評估局 2012年的報告，2011年中國人均排放量已增加到7.2t，這一值已經(jīng)接近歐盟的人均排放量 7.5t，而印度人均排放量則增加到 1.6t，美國則達(dá) 17.3t。

1.1.2.2 不同部門二氧化碳的排放

     圖1-8為2009年各行業(yè)排放CO,的情況，截至2009年，發(fā)電供熱以及交通兩大領(lǐng)域產(chǎn)生的CO,占全球總排放量的41%,接近三分之二，是迄今為止最大的 CO2排放源。由于煤燃燒在三種化石燃料中產(chǎn)生的CO2量最大，而發(fā)電與供熱都強烈地依賴于煤，從而增加了此領(lǐng)域在全球 CO,排放中所占的份額，如澳大利亞、中國、印度、波蘭和南非的 68%~94%的電力和熱量均來源于煤。

     圖1-9為2008-2009年兩年中發(fā)電和供熱領(lǐng)域產(chǎn)生的CO,的大致情況，該領(lǐng)域產(chǎn)生的 CO2大多數(shù)來自煤，但與 2008年相比,2009年的CO2排放量下降了 1.7%,其中來自石油的二氧化碳排放量降幅最大，下降2.8%，而煤炭和天然氣分別有1.9%和0.7%的下降。未來發(fā)電和供熱領(lǐng)域排放CO,的量強烈依賴于低CO2排放的發(fā)電燃料所占份額，如可再生資源和核能的份額。

     交通領(lǐng)域是CO2排放的第二大來源，由圖1-8可知，2009年此領(lǐng)域排放的CO2占全球排放量的23%。在可預(yù)見的范圍內(nèi)，全球范圍內(nèi)對交通的要求將持續(xù)增大，世界能源展望 2010(WEO2010)預(yù)計用于交通領(lǐng)域的燃料需求到 2035 年將增長 40%。為了降低交通領(lǐng)域的排放，必須發(fā)展電動汽車或混合動力汽車，同時提高交通工具的能量使用效率，以減少交通領(lǐng)域二氧化碳的排放，降低對化石能源的依賴。

 

圖1-8 2009年世界各行業(yè)CO2排放占比

圖1-9發(fā)電和供熱領(lǐng)域2008年和2009年產(chǎn)生CO2

(資料來源:COzemissions from fuel combustion highlights， 2011)

產(chǎn)品展示

產(chǎn)品詳情：

     SSC-CDG催化動態(tài)配氣儀，采用PLC一體化控制實現(xiàn)動態(tài)配氣、控溫、測壓、自動、手動等功能，并可通過質(zhì)量流量計來控制配氣比例實現(xiàn)動態(tài)配氣，可控制反應(yīng)裝置內(nèi)氣體配比的同時，也可以控制顯示催化反應(yīng)裝置溫度和壓力。

     SSC-CDG催化動態(tài)配氣儀可以應(yīng)用于連續(xù)流、微通道反應(yīng)、氣固、氣液、氣固液等需要氣體參與的催化反應(yīng)體系：二氧化碳催化加氫、催化CO加氫反應(yīng)、催化烯烴或炔烴加氫反應(yīng)、光熱催化甲烷干重整反應(yīng)、光熱催化煤熱解反應(yīng)、煤化工、光催化氣體污染物（VOCs）降解反應(yīng)、光催化甲烷部分氧化反應(yīng)、光熱催化甲烷偶聯(lián)反應(yīng)、光驅(qū)動sabatier反應(yīng)、光催化固氮、光催化降解VOCs等。

     SSC-CDG催化動態(tài)配氣儀還可以應(yīng)用于環(huán)保行業(yè)，可以將高濃度標(biāo)氣按照設(shè)定的稀釋比例，稀釋成各種低濃度標(biāo)氣，可校準(zhǔn)各種氣體分析儀及其氣體傳感器。廣泛適用于計量檢測，環(huán)境檢測、環(huán)境監(jiān)測、衛(wèi)生、大氣污染源超低排放監(jiān)測煙氣分析現(xiàn)場標(biāo)定、現(xiàn)場標(biāo)定和實驗室標(biāo)準(zhǔn)氣體配置等。