为什么互联网都盯上了可再生能源?
Facebook 、苹果、亚马逊、Google 这些科技互联网公司的业务重心都有所不同,但近几年都都不约而同在一个领域不断加大投入,那就是可再生能源。那么为什么互联网都盯上了可再生能源?
1、带动地区经济发展。早在 2014 年,亚马逊的第一个风力发电厂就已经在印第安纳州的本顿县启用,而新的三个风力发电厂,其中一个位于加利福尼亚南部特哈查比山脉,在这座山脉进行风力发电的科技公司不仅仅是亚马逊这一家。这些风力发电项目多建在边远的农村地区,同时也带动了这些地区的经济增长。根据美国劳工统计局的预测,从 2018 年到 2028 年,风力涡轮发电机技术人员的岗位将增加 57%。
2、最主要的原因之一就是为自家的数据中心供电。除了风力发电,太阳能也是互联网巨头青睐的可再生能源,美国新墨西哥州正在建设的建设两个 50 兆瓦的太阳能项目,在不久的将来将会为 Facebook 数据中心供电,以帮助 Facebook 实现在 2020 年 100% 使用可在生能源的目标。作为全球最大的几家科技互联网公司,Facebook、Google 、苹果、亚马逊的数据中心存放着支持几十亿用户数据量的服务器,耗电量十分惊人。
据统计,全球数据中心的电力消耗总量已经占据了全球电力使用量的3%,按现在的电力价格估算,到 2025 年全球数据中心的电费将会超过百亿美元。
互联网巨头纷纷要提高可再生能源的使用比例,既可以大大降低成本,而在边远农村投资的新能源项目,往往还能获得当地政府的补贴,此外还能通过环保提升自己的企业形象,一举多得,也难怪大公司都盯上可再生能源了。
新能源专业即开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等在各个行业中的应用技术。那新能源专业就业方向有哪些?下面,就跟小编一起来看看吧。
新能源专业就业方向有哪些 就业前景如何
1新能源专业就业方向有哪些
1、汽车减排-电子系
传统的电力电子技术将获得很大的发展空间。电子系不太热门的Power方向的招生规模相应扩大。现在的发展方向是:一方面,通过提高电力转化效率减少排放量,另一方面电动力汽车将进一步发展,尤其是新能源汽车电机及控制器的设计、试验及制造,美国政府、中国政府、日本、西欧都投入了大量的资金。
2、低碳-化学、化工系
化工是一个特殊的行业,节能环保是化工企业的核心问题。目前,哥本哈根会议的召开,给碳减排的承诺是肯定的。化工行业与碳排放密切相关,是低碳经济的核心行业之一。例如:氟化技术的发展,降低燃油中的含碳量,是减少传统能源污染的非常有潜力的办法。
3、太阳能,风能等新能源---电子系、材料系、物理系
太阳能虽然已经在生活中投入使用,但因为太阳能电池转化效率低、价格昂贵,不能大规模的推广。因此,太阳能的进一步研究也获得了较多的研究经费。其中光电材料、电子光声伏打学为研究领域之一。以Tufts大学为例,电子系就在该领域引入了新的教授。
太阳能专业的同学,工作形势不错,尤其是美国中西部太阳能丰富的地区。比如新墨西哥和亚利桑那州,都有很大的太阳能研究中心。在美国北部,例如波士顿,也有很多从事太阳能开发的公司。
4、传统石油工业
短期看,靠新能源的发展并不能满足经济发展的需要,所以传统石油工业将继续保持原有实力。今后的发展重心是高效开采和利用的新方法。通过改进工艺,提高原油、成品油的质量,为社会提供清洁的石油产品,并降低成品油使用过程中二氧化碳的排放量。
5、燃料电池-化学系、化工系、材料系、环境系
燃料电池显然是现在的研究热点。每年美国的物理协会年会、化学协会年会、材料协会年会上,到处可见燃料电池的研究进展。
2新能源专业的就业前景如何
新能源产业是衡量一个国家和地区高新技术发展水平的重要依据。许多国家都将可再生能源作为新一代能源技术的战略制高点和经济发展的重要新领域,投入大量资金支持可再生能源技术研发和产业发展。
马纯山先生介绍说,我们国家也相继出台一系列扶持政策也投入了大量资金
管红香1,2,3,4,冯东3,5,吴能友1,2,ROBERTS H.Harry5,陈多福1,3
管红香(1981-),女,博士,主要从事冷泉碳酸盐岩的地球化学研究,E-mail:guanhx@ms.giec.ac.cn。
注:本文曾发表于《科学通报》2010年第4~5期,本次出版有修改。
1.中国科学院广州天然气水合物研究中心,广州 510640
2.中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室,中国科学院广州能源研究所,广州 510640
3.中国科学院边缘海地质重点实验室,中国科学院广州地球化学研究所,广州 510640
4.中国科学院研究生院,北京 100049
5.Coastal Studies Institute,Louisiana State University,Baton Rouge,LA 70803,USA
摘要:对墨西哥湾北部水深约540m的上陆坡GC185区(GC-F样品)和水深约2 200 m的下陆坡AC645区(AC-E样品)冷泉碳酸盐岩中的脂肪酸及其单体化合物的δ13C进行了分析。在AC-E和GC-F冷泉碳酸盐岩样品中检测到了30多种脂肪酸化合物,均以主峰碳为C16的低碳数(<C20)脂肪酸为主,具偶碳优势,主要包括正构脂肪酸、异构(i-)/反异构(ai-)脂肪酸以及带支链的奇碳数脂肪酸(iso/anteiso)。其中n-C12:0、n-C13:0、i-C14:0和n-C14:0具有明显偏低的δ13C值(-39.99‰~-32.36‰),可能来源于冷泉生物。n-C18:2和C18:1△9具有相同的碳同位素值,可能来源于冷泉渗漏区贝氏硫细菌属/辫硫菌属。支链奇碳数脂肪酸(iso/anteiso C13~C17)具有特别负的δ13C值(-63.95‰~-44.17‰),明显不同于其他类别脂肪酸的碳同位素值,推断这类化合物是海底渗漏区甲烷厌氧氧化过程中的硫酸盐还原细菌生命活动的产物。
关键词:脂肪酸;单体化合物稳定碳同位素;硫酸盐还原菌;甲烷厌氧氧化;冷泉碳酸盐岩;墨西哥湾
Fatty-acids and their 613C Characteristics of Seep Carbonates from the Northern Continental Slope of Gulf of Mexico
Guan Hongxiang1,2,3,4,Feng Dong3,5,Wu Nengyou1,2,Roberts Harry H.5,Chen Duofu1,3
1.Guangzhou Centerfor Gas Hydrate Research,CAS,Guangzhou 510640,China
2.Key Laboratory of Renewable Energy and Gas Hydrate,Guangzhou Institute of Energy Conversion,CAS,Guangzhou 510640,China
3.Key Laboratory of Marginal Sea Geology,Guangzhou Institute of Geochemistry,CAS,Guangzhou 510640,China
4.Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China
5.Coastal Studies Institute,Louisiana State University,Baton Rouge,LA 70803,USA
Abstract:Here we reported the fatty-acids and their δ13C values in seep carbonates collectedfrom Green Canyon 185(GC 185Sample GC-F)at upper continental slope(water depth:~540 m),and Alaminos Canyon 645(GC 645Sample AC-E)at lower continental slope(water depth:~2 200 m)of the Gulf of Mexico.More than thirty kinds of fatty acids were detected in both samples.Thesefatty acids are maximized at C16.There is a clear even-over-odd carbon number predominance in carbon number range.The fatty acids are mainly composed of n-fatty acids,iso-/anteiso-fatty acids and terminally branched odd-numberedfatty acids(iso/anteiso).The depleted δ13C values(-39.99‰~-32.36‰)of n-C12:0、n-C13:0、i-C14:0and n-C14:0suggest that they may relate to the chemosynthetic communities at seep sites.The unsaturated fatty acids n-C18:2and C18:1△9have the same δ13C values,they may originatefrom the Beggiatoa/Thioploca.Unlike otherfatty acids,the terminally branched fatty acids(iso/anteiso)show more depleted δ13C values(as low as-63.95‰)suggesting a possible relationship to sulfate reducing bacteria,which is common during anaerobic oxidation of methane at seep sites.
Key words:fatty acids,carbon isotope of individual lipid,sulfate reducing bacteria,anaerobic oxidation of methane,seep carbonate,Gulf of Mexico
0 引言
墨西哥湾是一个油气大量聚集的盆地,在晚三叠世-中侏罗世时期,盆地在断裂作用下发生张裂,沉积形成了巨厚的膏盐层,膏盐层的变形和活动断层为流体从盆地深部的油气系统向海底渗漏运移提供了有效通道,控制着海底冷泉的发育[1-3]。近年的研究表明墨西哥湾海底至少有几百个正在活动的天然气渗漏系统,发育于整个陆坡环境[4-5]。陆坡区的冷泉活动导致海底广泛发育天然气水合物、冷泉生物群和自生碳酸盐岩[4,6-12]。冷泉碳酸盐岩的形成是由于海底渗漏甲烷等碳氢化合物在海底沉积层缺氧带被微生物所消耗,由甲烷氧化古菌(anaerobic methane-oxidizing archaea,MOA)将渗漏CH4氧化为 ,同时硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)将孔隙水中的 还原为HS-, 与孔隙水中的阳离子结合形成冷泉碳酸盐岩固结在海底[13-17]。这种甲烷氧化和硫酸盐还原的细菌活动的信息保存在冷泉碳酸盐岩中[14-15,18-21]。
墨西哥湾北部陆坡与冷泉活动相关的水合物、冷泉碳酸盐岩和冷泉生物群(包括甲烷古菌和硫酸盐还原菌及其生物标志物)已有大量的研究成果发表[4-5,10,14-15,18-23],但有关下陆坡深水区的工作较少,尤其是缺乏冷泉碳酸盐岩中保存的微生物甲烷厌氧氧化作用的生物标志物的对比研究。本文通过研究墨西哥湾上陆坡GC 185区Bush Hill(GC-F样品)和下陆坡AC645区(AC-E样品)的冷泉碳酸盐岩中的脂肪酸及其单体化合物的δ13C组成,证实墨西哥湾上陆坡到下陆坡海底冷泉渗漏区均发生了渗漏烃(甲烷)的微生物厌氧氧化作用。
1 样品和分析方法
1.1 样品采集
图1 研究区域和采样点位置示意图(据[24]修改)
研究样品来源于墨西哥湾上陆坡和下陆坡区(图1)。深水区AC-E冷泉碳酸盐岩样品(图2)是1990年采集于墨西哥湾下陆坡Alaminos Canyon区内水深2 200 m的一个活动冷泉,采样点的地理经纬度坐标为26°21 ' N,94°31 ' W,采样区发育有大量的冷泉生物群落,主要有管状蠕虫、贻贝及呈分散状分布的蛤和微生物菌席等。AC-E冷泉碳酸盐岩结壳中孔洞发育,主要由生物壳碎屑和碳酸盐岩胶结物组成,矿物组成几乎全部为文石(达98%),仅有少量方解石,碳同位素δ13C为-31.3‰~-23.4‰[24]。浅水区GC-F样品(图2)是1998年在墨西哥湾上陆坡Green Canyon 184和185区块分界线附近的Bush Hill (27°46' N,91°30' W)采集的,水深约为540m,海底温度约为7℃在Bush Hill冷泉渗漏系统中,在海底能观察到正在活动气泡渗漏、冷泉生物群、自生碳酸盐岩及出露的天然气水合物[4,22,25-26]。GC-F冷泉碳酸盐岩可见管状serpulid蠕虫碎片,保存有Lucinid-vesycomyid双壳类冷泉生物的壳体,碳酸盐岩基质胶结物部分几乎全部由文石组成,仅有少量的方解石和白云石,碳同位素δ13C为
图2 墨西哥湾上、下陆坡区冷泉碳酸盐岩样品外貌
a.AC-E样品,采集于水深2 200 m的下陆区Alaminos Canyon区内的一个活动冷泉;b.GC-F样品,采集于水深约为540m的上陆坡Green Canyon 184区Bush Hill活动冷泉。标尺为1cm
-29.4‰~-15.1‰[27]。
1.2 实验分析
样品磨碎至200目干燥,用二氯甲烷/甲醇混合溶剂索氏抽提72 h。抽提后的残渣自然晾干,用10%的盐酸缓慢溶解,为避免脂交换反应,待样品溶解80%后停止加入盐酸,用二氯甲烷萃取有机质,并与抽提得到的有机质合并。用硅胶-氧化铝柱进行族组分分离,分别用正己烷、6:4正己烷/二氯甲烷和CH3OH溶剂洗脱获得饱和烃、芳烃和极性组分[19-20,28-31]。
将酸解获得的HCl不溶物冷冻干燥,得到的酸解残渣和非烃分别用6% KOH-甲醇溶液皂化,平衡12 h后,用正己烷萃取其中的有机质,萃取出的有机质进行硅胶/氧化铝柱层析,分别用正己烷/二氯甲烷(3:1)混合溶剂和二氯甲烷/丙酮(9:1)混合溶剂填充柱,依次得酮和脂肪醇,余下的溶液进行反萃取获得脂肪酸组分,酸性组分加入HCL-CH3OH饱和溶液,在80℃加热2 h进行甲酯化,并用二氯甲烷萃取脂肪酸甲酯。然后将脂肪酸甲酯组分进行GC-MS、GC/IRM分析。
1.3 仪器分析
GC-MS分析在有机地球化学国家重点实验室HP 6890Ⅱ型气相色谱仪和Platform Ⅱ型质谱仪上完成,离子源为电子轰击源(70 e V),色谱柱为DB-5MS硅熔融毛细柱(30 m×0.25 mm i.d.×0.25 μm涂层)。无分流进样1μL,进样口温度为290℃,升温程序初始温度80℃(5 min),以3℃/min升温至290℃,保留20 min,载气为高纯氦气,流速1.0 m L/min。
GC/IRMS分析在英国GV公司Isoprime色谱-同位素质谱仪上完成,色谱柱为JW-DB-5型60 m×0.25 mm×0.25μm毛细柱,样品直接进入温度为290℃无分流注入器,氦气为载气,升温程序初温80℃(5 min),以3℃/min升温至290℃(40 min)。同位素测定误差小于0.5‰。碳同位素以6表示,V-PDB标准,并依段毅等[31,32]报道的方法对脂肪酸甲酯化增加的碳进行了校正。
2 结果
在墨西哥湾下陆坡深水区的AC-E和上陆坡浅水区的GC-F冷泉碳酸盐岩样品中均检测到30多种脂肪酸化合物,主要由正构脂肪酸、异构(i-)和反异构(ai-)脂肪酸组成,以低碳数(<C20)为主,并有少量的高碳数脂肪酸(表1,图3和图4)。
AC-E样品中正构脂肪酸碳数分布范围为C12- C28,GC-F样品碳数分布范围C12- C24,且均检测到C14:1△7、C16:1△7、C18:1△9和C18:2正构不饱和脂肪酸。A C-E样品中丰度最高的脂肪酸为n-C16:0,其次为C18:1△9、n-C14:0和n-C18:0,G C-F样品中丰度最高的脂肪酸为n-C16:0,其次为n-C14:0、ai-C15:0和n-C18:0。样品AC-E中正构饱和脂肪酸δ13C值为-32.36‰~-27.64‰,正构不饱和脂肪酸C16:1△7和18:1△9的δ13C值分别为-19.97‰和-25.48‰。样品GC-F中正构饱和脂肪酸δ13C值-39.99‰~-26.52‰,正构不饱和脂肪酸Cl8:1△9的δ13C为-31.04‰。
图3 墨西哥湾冷泉碳酸盐岩AC-E样品中脂肪酸化合物
图中数字编号与表1中编号和脂肪酸相对应,N代表未知化合物
图4 墨西哥湾冷泉碳酸盐岩GC-F样品中脂肪酸化合物
图中数字编号与表1中编号和脂肪酸相对应
表1 墨西哥湾冷泉碳酸盐岩样品中脂肪酸化合物及其碳同位素组成
除正构脂肪酸外,下陆坡深水区AC-E冷泉碳酸盐岩样品中还检测到支链的奇碳数脂肪酸(iso/anteiso-C15:0),其δ13C值分别为-63.95‰和-50.48‰。上陆坡浅水区冷泉碳酸盐岩样品GC-F中支链的奇碳数脂肪酸主要有iso/anteiso-C13:0,-C15:0和-C17:0,其δ13C范围为-48.62‰~-44.17‰。
3 讨论与结论
墨西哥湾是一个油气大量聚集的盆地,盆地中沉积形成了巨厚的膏盐层,GC185和AC645区断裂发育,盐层变形和活动断层为流体从盆地深部的油气系统向海底渗漏运移提供了有效通道。以烃类化合物为主的流体通过断裂等通道渗漏到海底附近的沉积层中发生微生物的氧化,在海底发育有大量的微生物细菌席、管状蠕虫,双壳类等冷泉生物[1-3],并通过这些冷泉生命活动形成了冷泉碳酸盐岩[24-27],同时形成了一些特殊的脂肪酸。
本文所研究的冷泉碳酸盐岩样品中饱和脂肪酸以低碳数(<C20)脂肪酸为主,n-C15:0、i-C16:0、n-C16:0、n-C17:0和n-C18:0的δ13C在AC-E样品中为-28.99‰~-27.64‰,在GC-F为-31.11‰~-30‰,这些脂肪酸的δ13C范围在同一样品中小于±2‰,反映同一样品中这些不同的脂肪酸可能来源于相同生态环境条件下的细菌或海洋浮游生物[32-33]。
在所分析的AC-E样品中还存在有异构饱和脂肪酸i-C14:0和正构饱和脂肪酸n-C14:0,它们的δ13C为-36.6‰~-32.36‰。同时GC-F样品存在异构饱和脂肪酸i-C14:0和正构饱和脂肪酸n-C12:0、n-C13:0和n-C14:0, 它们的δ13C为-39.99‰~-33.7 1‰。这些脂肪酸的δ13C值明显比前述脂肪酸的低。墨西哥湾北部冷泉渗漏区双壳类软体组织δ13C为(-43.2±4.1)‰[34],管状蠕虫的软体组织δ13C为(-45.6±5.2)‰[35],墨西哥湾GC185区海底渗漏区的Bathymodiolus childressi的软体组织613C为(-38.9±1.2)‰[36],这些生物体的δ13C值都比正常海洋生物体的低,表明冷泉区的这些生物主要是以化能自养生物(如嗜甲烷细菌等)为食物的[34]。最近的研究表明双壳类和管状蠕虫等大生物体常与细菌微生物共生,贻贝类依赖甲烷氧化菌和/或硫酸盐还原菌,管状蠕虫依赖于硫酸盐还原菌[37]。因此在冷泉碳酸盐岩样品中存在的n-C12:0、n-C13:0、n-C14:0和i-C14:0可能来源于冷泉区的大生物体。
在正构脂肪酸中均检测到C14:1△7、C16:1△7、C18:1△9和C18:2正构不饱和脂肪酸,其中GC-F样品的n-C18:2和C18:1△9的δ13C均为-28.04‰,AC-E样品的n-C18:2和C18:1△9的δ13C均为-25.48‰。在同一个样品中n-C18:2和C18:1△92个脂肪酸均具有相同的δ13C值,说明n-C18:2和C18:1△9的生物来源和合成途径相近[32]。最近研究表明在冷泉渗漏区的贝氏硫细菌属/辫硫菌属发育有n-C18:2和C18:1△9脂肪酸[38]。此外,海洋浮游生物尤其是硅藻也存在n-C18:2和C18:1△9[39]。考虑到所分析的样品是天然气渗漏区形成的冷泉碳酸盐岩,且这些样品中浮游生物化石非常少,这2个n-C18:2和C18:1△9脂肪酸很可能来源于冷泉渗漏区贝氏硫细菌属/辫硫菌属。
此外,AC-E样品还存在δ13C为-19.97‰的正构不饱和脂肪酸C16:1△7,它具有与其他脂肪酸明显不同的δ13C,而与中低纬度典型海洋现代沉积有机质的δ13C值-23.10‰~-19.10‰一致[32,40],表明很有可能来源于海洋现代沉积有机质,如在海洋微藻中检测到很高含量的C16:1△7脂肪酸[41]。
除上述的脂肪酸外,所分析的样品均存在δ13C值极负的支链奇碳数脂肪酸iso/anteiso-C13:0,-C15:0和-C17:0。其中下陆坡深水区AC-E冷泉碳酸盐岩样品中检测到的i-C15:0和ai-C15:0的δ13C值为-63.95‰~-50.48‰。上陆坡浅水区冷泉碳酸盐岩样品GC-F中iso/anteiso-C13:0,-C15:0 和-C17:0的δ13C 为 -48.62‰ ~ -44.17‰。这些奇碳数异构(is-)/反异构(ai-)脂肪酸δ13C比所分析样品中的其他脂肪酸的碳同位素显著的低,也低于冷泉碳酸盐岩的碳同位素值(-31.3‰~-15.1‰)、冷泉渗漏烃(-28‰~-26‰)和GC区渗漏甲烷的δ13C值(-44.1~-46.7‰)[22,24,27],说明奇碳数异构(is-)/反异构(ai-)脂肪酸在形成过程中产生了同位素的分馏。目前对海底天然气渗漏区沉积物和细菌席的脂肪酸的研究表明,这种具有极低碳同位素的奇碳数异构(i)/反异构(ai)脂肪酸主要来源于甲烷厌氧氧化作用中的硫酸盐还原菌的生命活动[15,18,20-21,42-44]。因此,本文所研究的冷泉碳酸盐岩样品中具有极负δ13C值的支链奇碳数脂肪酸(iso/anteiso-C13:0,-C15:0和-C17:0)来源于硫酸盐还原菌。
致谢:冷泉碳酸盐岩样品由美国路易斯安那州立大学H H Roberts教授提供,实验分析是在中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室完成,并得到徐世平副研究员、贾蓉芬研究员和胡建芳副研究员的帮助。
参考文献
[1]Weimer P,Rowan M G,Mc Bride B C,et al.Evaluating the Petroleum Systems of the Northern Deep Gulf of Mexico Through Integrated Basin Analysis:An Overview[J].AAPG Bull,1998.82:865-877.
[2]Milkov A V,Sassen R.Estimate of Gas Hydrate Resource,Northwestern Gulf of Mexico Continental Slope[J].Mar Geol,2001,179:71-83.
[3]Sassen R,Joye S,Sweet S T,et al.Thermogenic Gas Hydrates and Hydrocarbon Gases in Complex Chemosynthetic Communities,Gulf of Mexico continental slope.Org Geochem,1999,30:485-497.
[4]Roberts H H,Aharon P.Hydrocarbon-Derived Carbonate Build Ups of the Northern Gulf of Mexico Continental Slope:A Review of Submersible Investigations[J].Geo-Mar Lett,1994,14:135-148.
[5]Roberts H H,Fisher C R,Bernard B,et al.ALVIN Explores the Deep Northern Gulf of Mexico Slope[J].EOS,2007,88:341-342.
[6]Chen D F,Cathles L M,Roberts H H.The Geochemical Signatures of Variable Gas Venting at Gas Hydrate Sites[J].Mar Pet Geol,2004,21:317-326.
[7]MacDonald I R,boland G S,Baker J S,et al.Gulfof Mexico Chemosynthetic CommunitiesⅡ:Spatial Distribution of Seep Organisms and Hydrocarbons at Bush Hill[J].Mar biol,1989,101:235-247.
[8]Nelson D C,Fisher C R.Chemoautotrophic and Methanotrophic Endosymbiotic Bacteria at Deep-Sea Vents and Seeps[C]//Karl D M,The Microbiology of Deep-sea Hydrothermal Vents.New York:CRC Press,1995,125-167.
[9]Zhang C L,Li Y,Wall J D,et al.Lipid and Carbon Isotopic Evidence of Methane-Oxidizing and Sulfate-Reducing Bacteria in Association with Gas Hydrates from the Gulf of Mexico[J].Geology,2002,30:239-242.
[10]Zhang C L,Pancost R D,Sassen R,et al.Archaeal Lipid Biomarkers and Isotopic Evidence of Anaerobic Methane Oxidation Associated with Gas Hydrates in the Gulf of Mexico[J].Org Geochem,2003,34:827-836.
[11]Lanoil B D,Sassen R,La Duc M T,et al.Bacteria and Archaea Physically Associated with Gulf of Mexico Gas Hydrates[J].Appl Environ Microb,2001,67:5143-5153.
[12]Mills H J,Hodges C,Wilson K,et al.Microbial Diversity in Sediments Associated with Surface-Breaching Gas Hydrate Mounds in the Gulf of Mexico[J].FEMS Microbiol Eco1,2003,46:39-52.
[13]Nauhaus K,Treude T,Boetius A,et al.Environmental Regulation of the Anaerobic Oxidation of Methane:a Compari son of ANME-I and ANME-Ⅱ Communities[J].Environ Microbiol,2005,7:98-106.
[14]Pancost R D,Chopmans E,Sinninghe J S.Archaeal Lipids in Mediterranean Cold Seeps:Molecular Proxies for Anaerobic Methane Oxidation[J].Geochim Cosmochim Ac,2001,65:1611-1627.
[15]Boetius A,Ravenschlag K,Schubert C J,et al.A Marine Microbial Consortium Apparently Mediating Anaerobic Oxidation of Methane[J].Nature,2000,407:623-626.
[16]陈多福,陈先沛,陈光谦.冷泉流体沉积碳酸盐岩的地质地球化学特征[J].沉积学报,2002,20:35-40.
[17]Chen Z,Yan W,Chen M H,et al.Di scovery of Seep Carbonate Nodules as New Evidence for Gas Venting on the Northern Continental Slope of South China Sea[J].Chin Sci Bull,2006,51:1228-1237.
[18]Hinrichs K U,Hayes J M,Sylva S P,et al.Methane-Consuming Archae Bacteria in Marine Sediments[J].Nature,1999,398:802-805.
[19]Birgel D,Thiel V,Hinrichs K U,et al.Lipid Biomarker Patterns of Methane-Seep Microbialites from the Mesozoic Convergent Margin of California[J].Org Geochem,2006,37:1289-1302.
[20]Pape T,Blumenberg M,Seifer R,et al.Lipid Geochemistry of Methane-Seep-Related Black Sea Carbonates[J].Palaeogeogr Palaeoclimatol Palaeoecol,2005,227:31-47.
[21]Bouloubassi I.,Aloisi G.,Pancost R D.,et al.Archaeal and Bacterial Lipids in Authigenic Carbonate Crustsfrom Eastern Mediterranean Mud Volcanoes[J].Org Geochem,2006,37:484-500.
[22]Sassen R,Roberts H H,Carney R,et al.Free Hydrocarbon Gas,Gas Hydrate,and Authigenic Minerals in Chemosynthetic Communities of the Northern Gulf of Mexico Continental Slope:Relation to Microbial Processes[J].Chem Geol,2004,205:195-217.
[23]Birgel D,Peckmann J.Aerobic Methanotrophy at Ancient Marine Methane Seeps:A Synthesis.Organic Geochemistry[J].Org Geochem,2008,39:1659-1667.
[24]Feng D,Chen D F,Qi L,et al.Petrographic and Geochemical Characterization of Seep Carbonatefrom Alaminos Canyon,Gulfof Mexico[J].Chin Sci Bull,2008,53:1716-1724.
[25]Mac Donald I R,Guinasso N L,Sassen R,et al.Gas Hydrate that Breaches the Sea Floor on the Continental Slope of the Gulf of Mexico[J].Geology,1994,22:699-702.
[26]Tryon M D,Brown K M.Fluid and Chemical Cycling at Bush Hill:Implications for Gas and Hydrate-Rich Environments[J].Geochem Geophys Geosyst,2004,5:12004-12004.
[27]Feng D,Chen D F,Roberts H H.Petrographic and Geochemical Characterization of Seep Carbonate from Bush Hill (GC 185)Gas Vent and Hydrate Site ofthe Gulfof Mexico[J].Mar Pet Geol,2009,26:1 190-1198.
[28]Thiela V,Peckmann J,Oliver S,et al.A New Straight-Chain Hydrocarbon Biomarker Associated with Anaerobic Methane Cycling[J].Org Geochem,2001,32:1019-1023.
[29]管红香,陈多福,宋之光.冷泉渗漏区海底微生物作用及生物标志化合物[J]海洋地质及第四纪地质,2007,27:75-83.
[30]Song Z G,Wang C P The Biomarkers of2,6,10,15,19-Pentamethylicosenes and Their Carbon Isotopic Composition in the Sediments from the Gulf of Mexico[J].Chin Sci Bull,2006,51:1736-1740.
[[31]Song Z G,Wang L,Liu J F,et al.Characterizing Organic Matter in Marine Sediments Associated with Gas Hydrate and Oil Seepage from the Gulfof Mexico[J].Geofluids,2008,8:293-300.
[32]Duan Y,Song J M,Zhang H.Carbon Isotopic Studies of Individual Lipids in Organisms from the Nansha Sea Area,China[J].Sci in China Ser D-Earth Sci,2004,47:593-598.
[33]段毅,徐雁前.南沙海洋沉积物中脂肪酸地球化学研究[J]海洋地质与第四纪地质,1996,16:23-31.
[34]Aharon P Carbon and Oxygen Isotope Tracers of Submarine Hydrocarbon Emissions:Northern Gulfof Mexico[J].Isr J Earth Sci,43:153-164.
[35]Macavoy S E,Carney R S,Morgan E,et al.Stable Isotope Variation Among the Mussel Bathymodiolus Childressi and Associated Heterotrophic Fauna at Four Cold-Seep Communities in the Gulfof Mexico[J].J Shellfish Res,2008,27:147-151.
[36]Paull C K,Chanton J P,Neumann A C,et al.Indicators of Methan-Derived Carbonates and Chemosynthetic Organic Carbon Deposits:Examples From the Florida Escarpment[J].Palaios,1992,7:361-379.
[37]Cordes E E,Bergquist D C,Fisher C R.Macro-Ecology of Gulfof Mexico Cold Seeps[J].Ann Rev Mar Sci,2009,1:143-168
[38]Zhang C L,Huang Z Y,Cantu J,et al.Lipid Biomarkers and Carbon Isotope Signatures of a Microbial (Beggiatoa) Mat Associated with Gas Hydrates in the Gulf of Mexico[J].Appl Environ Microbiol,2005,71:2106-2112.
[39]段毅,崔明中,罗宾杰,等.我国海洋沉降颗粒物质的有机地球化学研究——有机质通量及烃类化合物和脂肪酸分布特征[J].中国科学,1997,27:442-446.
[40]Hunt J M.The Significance of Carbon Isotope Variations in Marine Sediments[C]//Advances in Organic Geochemistry.Oxford:Pergamon,1970:27-35.
[41]董丽华,游江涛,林秋奇,等.三种海洋微藻和三种淡水微藻脂肪酸组成特征的比较分析[J]热带亚热带植物学报, 2004,12:226-232.
[42]王家生,Suess E.天然气水合物伴生的沉积物碳、氧同位素示踪[J].科学通报,2002,47:1172-1176.
[43]Bart E,Dongen V,Helen M T,et al.Well Preserved Palaeogene and Cretaceous Biomarkers from the Kilwa Area,Tanzania[J].Org Geochem,2006,37:539-557.
[44]Hopmans E C,Schouten S,Pancost R D,et al.Analysis of Intact Tetraether Lipids in Archaeal Cell Material and Sediments by High Performance Liquid Chromatography/Atmospheric Pressure Chemical Ionization Mass Spectrometry[J].Rapid Commun Mass Spectrom,2000,14:585-589.
旅游业的合理开发
立场文件汇总
高油价与能源安全问题 [墨西哥]
能源历来是人类文明的先决条件,人类社会的一切活动都离不开能源。对一个国家来讲,能源是经济增长和社会发展的重要物质基础。随着科学技术进步和社会工业化程度的不断提高,能源消耗和优质能源的开发增长迅速,而一些新能源和可再生能源发展落后于经济的发展,再加上最近几年油价的不断上涨,能源的保障程度引起了人们的关注。
因此墨西哥政府本着提倡节约型资源消耗、重视资源的开发效率、强调资源的持续利用的原则提出如下建议:
1 制定国家能源开发长期规划�
从能源资源和人类技术发展情况来看,21世纪特别是前半叶人类利用的一次能源组成仍将以化石能源为主,但核能、可再生能源的重要性逐渐增加。结合我国资源蕴藏的实际情况,应根据国家中长期发展规划及国民经济和社会发展预测,分析世界经济和能源发展态势,制定国家能源长期开发计划,保障国家能源的长期安全。 �
2 制定化石能源可持续开采规划�
化石能源具有不可再生性,属于一次性能源,所以化石能源的持续开采显得尤为重要,研究和发展开采技术,提高资源的回收率,制定长期开采规划,避免超强度开采和布局上的不合理性,确保能源资源的远景接替,要充分考虑经济、环境和资源的合理配置,避免盲目低效开采、资源结构和布局上的不合理性。�
3 着力能源资源新技术的研究�
大量研究和历史经验表明,解决上述能源问题的根本途径是依靠科学技术进步。
4 研究开发新能源和替代能源资源�
预计到2020年,世界石油产量将逐步下降而消费仍将不断增加,可能开始出现供不应求的局面,世界油气资源的争夺将加剧。应通过国家能源安全模式研究,建立安全预警机制,加大研究和开发新能源和替代能源力度,如核能、太阳能、海洋能、氢能等,确保国家能源安全的战略储备。墨西哥必须扩大可再生能源的利用,取代对石油和煤炭的进口依赖。墨西哥2000年制定的《可再生能源促进法》从法律上保证经营者可获利,激发人们开发可再生能源的热情。墨西哥几大企业宣布,将投入330至400亿欧元用于发展可再生能源。
近10年来,墨西哥大力投资风力发电,近2年来墨西哥风力发电增长44%,现已有1.5万个风力发电机,风力发电能力高达1.28万兆瓦,年发电量达230亿度,可满足上百万个家庭的电力需求,目前风力发电占墨西哥电力总量的6%。墨西哥已开始在海边建巨型风力发电设施,在北部海岸线已安装5千台风力发电机。
此外墨西哥政府还资助老建筑的节能改造,派专家提供上门咨询并提出改造方案,负担相当比例的咨询费用。能耗较大的汽车行业也不断试验新的节能措施及清洁能源。由于使用节能技术,2002年,新车的油料消耗量比1990年平均减少20%以上。墨西哥政府十分重视提高民众的节能意识,全国大约有300个提供节能知识的咨询点。墨西哥能源机构负责组织全国的节能知识宣传,目前该机构正在发动一个全国性的家庭节能知识宣传活动。
墨西哥1998年开始实施“10万屋顶计划”,提出从居民屋顶获取300兆瓦太阳能电力的目标。目前墨西哥已有约0.9%的家庭使用太阳能发电装置,居民白天把屋顶太阳能电能高价卖给电网,晚上平价买电使用,居民成为电能的生产者和消费者。墨西哥许多城市还建立了大功率太阳能发电站。墨西哥可再生能源在电力消费中的比重从2003年的7.9%上升至2005年的9.3%。政府计划至2020年提高到20%。
墨西哥希望通过国际合作保证能源供应安全。墨西哥还极力敦促欧盟内部能源市场的完全开放,促进中东欧国家以及独联体国家进入西方能源供应系统,并极力促进欧盟与地中海沿岸国家的能源合作。 我们有理由相信在全人类的共同努力下,能源安全问题必将得到很好的解决。
写了这么多 给个最佳吧
目前来看,新能源专业相关学生的毕业方向大致有以下三方面:
第一,工程学(engineering),比如开发新能源技术,这就要选择工程类院校,并且对新能源有一定侧重的;
第二,能源经济学(energy economics),从经济的角度分析各种新能源的可行性,经济类别的学校都可以选择,有没有能源侧重都无所谓,经济原理到哪都适用;
第三,能源政策(energy policy),主要从国家政策的角度研究环境保护政策,以及促进新能源开发政策等,这就要选择国家政策比较好的学校,并且有能源政策或环境政策侧重。
主要分为以下几类:
1. 汽车减排-电子系
传统的电力电子技术将获得很大的发展空间。从去年开始,电子系不太热门的Power方向的招生规模相应扩大。现在的发展方向是:一方面,通过提高电力转化效率减少排放量,另一方面电动力汽车将进一步发展,尤其是新能源汽车电机及控制器的设计、试验及制造,美国政府、中国政府、日本、西欧都投入了大量的资金。美国大学以弗吉尼亚理工大学、俄亥俄州立大学、中佛罗里达大学、威斯康辛麦迪逊大学实力最为雄厚,亚利桑那州立大学和东北大学等也拥有不俗的科研力量。
2. 低碳-化学、化工系
化工是一个特殊的行业,节能环保是化工企业的核心问题。目前,哥本哈根会议的召开,给碳减排的承诺是肯定的。化工行业与碳排放密切相关,是低碳经济的核心行业之一。例如:氟化技术的发展,降低燃油中的含碳量,是减少传统能源污染的非常有潜力的办法。
美国德州很多学校都有实力强劲的化工系,当地有很多的跨国大石油公司和化工公司,就业前景非常好。(比如综合排名不太高的德州理工大学,化工系实力不容小视)
3. 太阳能,风能等新能源---电子系、材料系、物理系
太阳能虽然已经在生活中投入使用,但因为太阳能电池转化效率低、价格昂贵,不能大规模的推广。因此,太阳能的进一步研究也获得了较多的研究经费。其中光电材料、电子光声伏打学为研究领域之一。以Tufts大学为例,电子系就在该领域引入了新的教授。太阳能专业的同学,工作形势不错,尤其是美国中西部太阳能丰富的地区。比如新墨西哥和亚利桑那州,都有很大的太阳能研究中心。风力发电方面,也是一个大的发展趋势。其中以北卡大学实力最为雄厚。德国和丹麦风力发电技术处在世界前列。
4.燃料电池-化学系、化工系、材料系、环境系
燃料电池显然是现在的研究热点。每年美国的物理协会年会、化学协会年会、材料协会年会上,到处可见燃料电池的研究进展。哥本哈根会议以后,必将加大这块领域的技术革新和产业化进程。
5.智能电网-电子系(电力、通讯、控制技术、系统工程)、计算机系。
奥巴马上任后提出了新的能源计划,将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代,建立美国横跨四个时区的统一电网;发展智能电网产业,最大限度发挥美国国家电网的价值和效率,将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理;全面推进分布式能源管理,创造世界上最高的能源使用效率。
6. 微生物燃料电池(microbial fuel cell)-生物系
从生物/微生物中提取电能在20世纪初就被发现,直到20世纪70年代陆续有研究文章发表。因为能源危机的问题,现在MFC的研究表现的越来越热。在这方面做的比较好的是比利时的一个研究组,他们的电池功率目前是最高的。宾夕法尼亚州立大学的Bruce Logan以及麻省大学阿姆赫斯特分校的Dr Lovley是最为著名的。除此以外,密歇根州立大、亚利桑那州立大学、马里兰大学等也有相关的研究中心。
7.传统石油工业:
短期看,靠新能源的发展并不能满足经济发展的需要,所以传统石油工业将继续保持原有实力。今后的发展重心是高效开采和利用的新方法。通过改进工艺,提高原油、成品油的质量,为社会提供清洁的石油产品,并降低成品油使用过程中二氧化碳的排放量。
实力雄厚的美国大学有德克萨斯大学奥斯汀分校、斯坦福大学、德州A&M大学、塔尔萨大学、科罗拉多矿业大学宾州州立大学、俄克拉荷马大学、路易斯安那州立大学、南加州大学、德州理工大学。尤其是德州的各个大学,拥有地理资源优势,几乎全部石油工业上有企业在德州都有工厂。就业前景非常好。加拿大的阿尔贝托大学实力也很雄厚。
新能源相关专业录取没有特殊要求,能源专业只是作为相关传统专业的延伸,因此录取要求也和传统专业基本一致。