Las responsabilidades institucionales del Instituto de Investigación de Energías Bajas en Carbono de la Universidad de Minería y Tecnología de China
En el proceso de utilización de la energía del carbón, inevitablemente se producirá una gran cantidad de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono. Una forma importante de convertir y utilizar la energía del carbón con bajas emisiones de carbono es recolectar el dióxido de carbono y reutilizarlo o almacenarlo bajo tierra. Por lo tanto, la captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS) es una nueva dirección en el control de gases de efecto invernadero, que integra bases teóricas e investigaciones de aplicaciones técnicas. El equipo CCUS del Instituto de Investigación de Energías Bajas en Carbono integra recursos de investigación superiores en hidrogeología, ingeniería química, ingeniería ambiental, ingeniería energética y otras disciplinas, y ha presentado destacados doctorados de la Universidad de Tsinghua, la Universidad de Ciencia y Tecnología del Este de China y la Universidad de Zhejiang, China. Universidad de Minería y Tecnología y otras universidades. Los principales expertos del equipo incluyen al profesor Tai Li y al profesor Feng Qiyan. Basándose en el "Laboratorio clave provincial de captura y almacenamiento geológico de CO2 a base de carbón", el equipo se centra en la investigación sobre el mecanismo de almacenamiento de CO2, la evaluación de la capacidad y la tecnología de almacenamiento, la tecnología de captura y purificación de CO2 antes de la combustión del carbón, la tecnología de reutilización de recursos de CO2 y Seguridad del almacenamiento geológico de CO2 Tecnologías de seguimiento y economía, gestión y política de captura y almacenamiento de CO2.
Equipo de I+D sobre gasificación subterránea de carbón
La gasificación subterránea de carbón tiene una historia de investigación de casi 30 años en la Universidad de Minería y Tecnología de China. Se han llevado a cabo una gran cantidad de pruebas industriales y semiindustriales en Xuzhou, Jiangsu, Tangshan, Hebei, Xinwen, Shandong, Ulanqab, Mongolia Interior, Huating, Gansu y otros lugares. Ha obtenido la nueva tecnología de gasificación subterránea guiada de "canal largo, gran sección transversal, dos etapas", la nueva tecnología de preparación de agentes de gasificación subterránea en un sistema criogénico de producción de oxígeno con separación de aire y la tecnología de gasificación subterránea de carbón sin pozo. En mayo de 2010, nuestra escuela llevó a cabo una prueba de demostración de "minería verde con bajas emisiones de carbono de gasificación de carbón difícil de extraer e industrialización de energía de carbón verde" en Huating, Gansu, y el proyecto se inició con éxito. La producción diaria de gas es de 654,38+0,6 millones de metros cúbicos estándar/día, el poder calorífico medio del gas del aire es de 5,45 MJ/metro cúbico estándar y el poder calorífico del gas de agua es de 654,38+0,26 MJ/metro cúbico estándar. En particular, se han logrado avances en la combustión medible y controlable de hornos de gasificación subterráneos, la alta calidad y estabilidad de la producción de gas, el flujo de aire suave y el sellado del cuerpo del horno. Desde la perspectiva de la conversión y utilización limpias del carbón, es una forma muy importante de convertir en gas cientos de millones de toneladas de carbón retenido a gran escala y económicamente irrecuperable mediante la gasificación subterránea, y luego utilizarlo para la generación de energía o la industria química. Por lo tanto, el instituto integró los recursos de investigación superiores de ingeniería minera, ingeniería de seguridad, ingeniería geológica, ingeniería química y otras disciplinas, introdujo destacados doctorados de la Universidad de Nanjing, la Universidad de Tecnología de Taiyuan y la Universidad de Minería y Tecnología de China para formar un "Carbón Subterráneo". Equipo de I+D de gasificación." El principal experto es el profesor Wang Zuotang. El equipo se centra en la investigación y desarrollo de catalizadores e inhibidores para la combustión subterránea de carbón, el diseño y optimización de procesos de guiado y control, mecanismos de control de la combustión, tecnología de poligeneración y diseño industrial. Las principales direcciones de investigación incluyen:
1. Nueva teoría y tecnología de extracción subterránea de gasificación guiada de carbón
2. Enfoque "one-up" Teoría y tecnología de control de formaciones rocosas:
3. Investigación sobre la tecnología de medición y control del proceso de gasificación guiada subterránea del carbón:
4. Investigación sobre la tecnología de ingeniería de gasificación subterránea del carbón y equipos:
5. Investigación técnica y económica sobre gasificación guiada subterránea de carbón:
6. Nuevas tecnologías energéticas y de poligeneración química para la metanización de gas y generación de energía.
Un equipo de I+D que utiliza eficientemente los recursos de carbono
Con el continuo desarrollo de nuevas energías renovables, la proporción de energía fósil en la estructura energética de China disminuirá gradualmente a largo plazo. Si bien los atributos energéticos del carbón se debilitan, sus atributos de recursos se fortalecerán. El equipo de I+D para la utilización eficiente y con bajas emisiones de carbono de los recursos de carbono integra los recursos superiores de la Escuela de Ingeniería Química, la Escuela de Materiales y laboratorios clave relacionados, e introduce talentos de alto nivel en campos relacionados de países desarrollados como Japón y Canadá. y los Estados Unidos, así como la Universidad de Nanjing, la Universidad de Tsinghua y la Universidad Tecnológica de Dalian, la Universidad Tecnológica de Taiyuan y otras universidades se graduaron con destacados doctorados. El principal experto del equipo es el profesor Wei Xianyong. El equipo se compromete a utilizar métodos separables, no destructivos o microdestructivos para revelar la composición y estructura de la materia orgánica en los recursos de carbono pesado a nivel molecular y, sobre esta base, desarrolló un método para la transformación direccional de la materia orgánica en carbono pesado. Recursos y separación fina de mezclas de reacción en condiciones suaves. Nueva tecnología, con el fin de lograr una utilización de alto valor agregado de materia orgánica en recursos de carbono pesado y formar una cadena industrial de tecnologías relacionadas. Las principales líneas de investigación incluyen:
1. Análisis de composición y estructura y transformación direccional de la materia orgánica en el carbón
2. Separación fina de alquitrán de hulla, petróleo pesado licuado de carbón, residuos y productos pesados. aceite.
3. Preparación de materiales carbonados de altas prestaciones a base de brea y síntesis de polímeros funcionales.
4. Despolimerización suave y aprovechamiento de alto valor añadido de la biomasa
5. Aislamiento y análisis de componentes bioactivos en plantas medicinales
Equipo de I+D de energía de biomasa
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Aunque mi país tiene más gente y menos tierra, y el desarrollo de la energía de biomasa es limitado, la tasa de utilización agrícola de la tierra de mi país es alta y una gran cantidad de subproductos de cultivos, como la paja, son las principales materias primas. de energía de biomasa cada año. Los puntos calientes actuales en la investigación internacional sobre energía de biomasa son: el desarrollo de tecnología avanzada de conversión de energía de biomasa con selectividad y beneficios generales, el mecanismo de conversión de biocombustibles en el proceso de combustión y calentamiento, el impacto de las propiedades físicas y químicas de los biocombustibles en la confiabilidad, Equipos de conversión de energía material, cultivos energéticos fiables y de bajo coste, nueva tecnología de biorrefinería, nueva generación de biocombustibles para el transporte, etc. El equipo de I + D de energía de biomasa del Instituto de Investigación de Energía Baja en Carbono integra los recursos ventajosos relevantes del Instituto de Ingeniería Química y el Instituto de Medio Ambiente y Topografía y Cartografía, e introduce a profesionales de alto nivel de Japón, Noruega y otros países. El principal experto es el profesor Zong Zhimin. Este artículo estudia principalmente la despolimerización suave y la utilización de sustancias de alto valor agregado, así como la separación y análisis de componentes bioactivos en plantas medicinales.
Equipo de Investigación, Seguimiento y Evaluación de la Huella de Carbono de I+D
La Huella de Carbono, también conocida como “consumo de carbono”, describe las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) generadas por actividades o instituciones específicas. En términos cuantitativos, es un indicador aceptado internacionalmente para evaluar la contribución de los gases de efecto invernadero emitidos por departamentos, industrias, empresas e individuos al cambio climático. Entre ellos, "carbono" se refiere a recursos naturales como el petróleo, el carbón y la madera. Cuanto más "carbono" se consume, más dióxido de carbono se emite y mayor es la "huella de carbono". Por el contrario, cuanto menor es la "huella de carbono". Por tanto, la huella de carbono es un nuevo indicador para medir el impacto ambiental de las emisiones de dióxido de carbono provocadas por el consumo de energía.
¿Cómo calcular científicamente la huella de carbono de la producción de carbón? ¿Qué debe incluir una huella de carbono? El equipo de I+D de investigación, seguimiento y evaluación de la huella de carbono del instituto estudia principalmente el método de cálculo del equivalente de la huella de carbono de los daños a la vegetación de la superficie y la alteración del suelo en la minería del carbón; el método de cálculo de las emisiones de gases de efecto invernadero, como el metano, en la minería del carbón; huella del procesamiento del carbón: tecnología de monitoreo de la huella de carbono, etc. El principal experto del equipo es el profesor Zhang Shaoliang.
Equipo de utilización integral de gas de baja concentración de I+D
El gas de baja concentración aquí se refiere principalmente al gas de ventilación de la mina. El efecto invernadero del gas es 21 veces mayor que el del dióxido de carbono, por lo que recolectar, purificar y utilizar estos gases de baja concentración es muy obvio para reducir la huella de carbono de las minas de carbón. El equipo de I+D de utilización integral de gas de baja concentración integra recursos de investigación superiores, como ingeniería de seguridad, el Centro Nacional de Investigación de Ingeniería para el Control de Gas de Minas de Carbón, industria química e ingeniería energética para llevar a cabo investigaciones sobre cuestiones técnicas clave, como la recolección y purificación de gas de ventilación. , transporte y utilización integral. El equipo se está formando.
Instituto de Investigación de Nuevas Energías
La Universidad de Minería y Tecnología de China ha establecido un Instituto de Investigación de Nuevas Energías, que abarca materiales, física, química, maquinaria, energía térmica, electrónica, óptica y otros campos. . Las principales direcciones de investigación incluyen materiales de polisilicio de alta pureza, materiales de polisilicio de alta eficiencia, tecnologías clave de energía fotovoltaica, células solares de película delgada, energía de biomasa, tecnología de generación de energía eólica, etc. El instituto mantiene estrechas relaciones de cooperación con la empresa alemana RWE, la Universidad de Uttar, la Universidad de Nottingham, la Universidad de Birmingham, la Universidad de Minnesota y la Universidad Estatal de Ohio. En la actualidad, el instituto lleva a cabo una serie de proyectos de investigación científica como "973", "863" y el "Undécimo Plan Quinquenal" y proyectos importantes de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales, brindando un importante apoyo técnico a Zhongneng Silicon Technology. Development Co., Ltd.
Instituto de Investigación sobre Ahorro de Energía y Reducción de Emisiones
La Universidad de Minería y Tecnología de China ha establecido un Instituto de Investigación sobre Ahorro de Energía y Reducción de Emisiones para geología, seguridad e ingeniería química , ingeniería ambiental, geofísica, ingeniería eléctrica, ingeniería de minas y otras disciplinas. Las principales áreas de investigación incluyen la tecnología de extracción y utilización de metano en yacimientos de carbón, la tecnología de captura y almacenamiento de dióxido de carbono, la tecnología de extracción de carbón de llenado de gangas, la tecnología de recuperación de recursos de carbón estancados, la tecnología de gasificación subterránea de carbón, etc. El instituto mantiene una estrecha colaboración con la empresa alemana RWE Energy, la Universidad Técnica de Bochum, la Corporación DMT, la Universidad de Queensland, la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth de Australia, la Universidad de Australia Occidental, la Universidad de Virginia Occidental, la Universidad de Kentucky, la Academia Polaca de Ciencias del Carbón y la Universidad Tecnológica de Silesia cooperan en investigación científica. Actualmente, el instituto lleva a cabo los principales proyectos nacionales de ciencia y tecnología “973”, “863”, el plan de apoyo nacional “XI Plan Quinquenal” y los proyectos clave de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China.
Instituto de Medio Ambiente Ecológico del Área Minera
El Instituto Nacional del Medio Ambiente Minero está integrado por las disciplinas de medio ambiente, topografía y cartografía, minería, geología, ingeniería geotécnica, recursos y planificación urbana y rural, arquitectura. , diseño y gestión del paisaje, etc. Formación.
Principalmente dedicado a la investigación sobre tecnología de monitoreo de sensores remotos y teoría de la ecología de las minas en áreas mineras, evaluación de riesgos ecológicos de las minas, simulación del proceso de sucesión ecológica de las minas e investigación de la ley de sucesión, desarrollo y promoción de nuevas tecnologías para la restauración ecológica de las minas, investigación sobre políticas de restauración ecológica de las minas. y desarrollo sostenible de las minas. Al mismo tiempo, el instituto brinda apoyo técnico relevante y capacitación educativa a empresas mineras y departamentos de gestión de tierras y recursos. El instituto mantiene una estrecha colaboración con la Universidad Técnica de Bochum, la Universidad Técnica de Berlín, la Universidad de Aquisgrán, el Instituto Leibniz de Medio Ambiente Ecológico, la Universidad de Carolina del Norte, la Universidad de Toronto, la Universidad de Waterloo y la Universidad de Western Ontario. Actualmente, el instituto está llevando a cabo proyectos de investigación científica como el nacional “863”, el “Undécimo Plan Quinquenal” y los proyectos del Fondo Nacional Natural.
Laboratorio clave provincial de captura y almacenamiento geológico de CO2 a base de carbón
El laboratorio clave de captura y almacenamiento geológico de CO2 a base de carbón afronta la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero provocadas por la quema de carbón En la provincia de Jiangsu, las principales demandas y control de alta tecnología, así como los principales problemas técnicos de ciencia e ingeniería geológica, como la captura de CO2, la separación y purificación previa a la combustión y el almacenamiento de CO2 en el entorno geológico, promueven vigorosamente la construcción de condiciones y capacidades. , y hacer que los laboratorios clave en su conjunto estén al nivel líder en el país, básicamente Desarrollar la capacidad de postularse a laboratorios clave nacionales. Construir una plataforma de punto de partida elevado para la investigación CCS y la formación de talentos profesionales de alto nivel, cultivar e introducir vigorosamente talentos que puedan estar a la vanguardia del desarrollo internacional y tener sólidas capacidades de innovación científica y tecnológica, y construir un equipo de innovación con una fuerte influencia académica en el ámbito académico nacional.
Principales direcciones de investigación:
El sistema de tecnología CCS es enorme e involucra física, química, ciencias de la tierra, ingeniería y otros campos. El laboratorio clave provincial de captura de CO2 y almacenamiento geológico a base de carbón de Jiangsu se basa principalmente en las ventajas de investigación y desarrollo de la Universidad de Minería y Tecnología de China, centrándose en dos áreas principales y tres direcciones principales.
(1) Sistema tecnológico clave para capturar CO2 a base de carbón antes de la combustión
La idea de capturar CO2 a base de carbón antes de la combustión es generar H2 y CO2 a través de la gasificación del carbón, y el H2 se utiliza directamente para la combustión, se captura el CO2. Por lo tanto, el laboratorio clave se centrará en el desarrollo de procesos integrados de desulfuración del carbón, reducción de cenizas y gasificación a baja temperatura a través de la investigación básica sobre el proceso químico de descomposición del carbón y las propiedades físicas y químicas del gas de síntesis, con el fin de lograr el objetivo de mejorar la tasa de utilización del poder calorífico del carbón y obtener CO2 de alta pureza. Al mismo tiempo, se centra en la investigación y el desarrollo de tecnología de captura de CO2 por refrigeración a baja temperatura para formar un conjunto completo de soluciones de tecnología de captura.
(2) Sistema de tecnología clave para el almacenamiento geológico de CO2
Las tecnologías clave para el almacenamiento geológico de CO2 incluyen la evaluación geológica de los sitios de eliminación, la evaluación de la capacidad de eliminación, la tecnología de inyección de CO2 y los acuíferos/carbón profundos. Simulación de proceso multifísico de eliminación de CO2 en yacimientos petrolíferos. El objetivo de esta dirección de investigación es formar un conjunto de sistemas de índice de evaluación de sitios de disposición geológica, estándares y especificaciones de estimación de almacenamiento de CO2, tecnología de construcción de pozos de inyección de CO2, tecnología anticorrosión de tuberías, perforación y equipos, tecnología antibloqueo y antiincrustación. , la tecnología de inyección clave y los parámetros relacionados esperan. Desarrollar un sistema de simulación de procesos multifísicos de eliminación de CO2 en acuíferos profundos, vetas de carbón y yacimientos petrolíferos y un sistema de simulación de la evolución ambiental del CO2 subterráneo.
(3) Sistema de tecnología de monitoreo del estado del almacenamiento geológico de CO2
El objetivo de esta dirección de investigación es combinar tecnologías de detección geofísica como el método sísmico, el método electromagnético y el método de resistividad con la detección remota. Tecnología, utilizada para pruebas de estabilidad de CO2 para formar un sistema de monitoreo completo.