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基于内置光纤/导光管反应器的微藻固碳减排研究
1
作者 夏奡 任柯欣 +4 位作者 张敬苗 黄云 朱贤青 朱恂 廖强 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期329-337,共9页
我国燃煤电厂每年排放CO_(2)超过57亿t,为保障双碳目标如期实现,必须大幅降低燃煤电厂的CO_(2)排放。微藻固碳通过高效的光合作用吸收CO_(2)转化为生物质,是极具潜力的燃煤电厂减碳技术,但目前微藻固碳性能严重受限于反应器内光传输。... 我国燃煤电厂每年排放CO_(2)超过57亿t,为保障双碳目标如期实现,必须大幅降低燃煤电厂的CO_(2)排放。微藻固碳通过高效的光合作用吸收CO_(2)转化为生物质,是极具潜力的燃煤电厂减碳技术,但目前微藻固碳性能严重受限于反应器内光传输。导光管可灵活调节反应器内光分布,而光纤可集中传输光线且光损耗低,因此提出光纤/导光管微藻光生物反应器,扩大藻液受光面积,增加藻细胞色素的光捕集,促进微藻光合固碳。利用光学仿真软件对光纤/导光管内传输的光线进行追踪,获得了光纤/导光管管壁的光强分布。在不同反应器、输入光能条件下进行微藻培养实验,获得了微藻生物量、固碳速率与叶绿素含量的变化趋势,分析了内置光纤/导光管对微藻固碳的影响规律。结果表明:平面末端的光纤射出光的光强在导光管侧30~140 mm内迅速下降,导光管发光范围集中。在导光管底部添加锥形反光件反射抵达管底的透射光、并设计阶梯型光纤使输入光由不同阶梯分级发出,可使微藻光生物反应器内光分布更加均匀,反应器内部远离光源区域的藻细胞可以有效接受光能进行光合固碳。当光能输入为3.3 W/L时,含两级阶梯结构光纤和锥形反光件的导光管管侧表面最低光强为47μmol/(m^(2)·s),平均光强达64μmol/(m^(2)·s),较无光纤仅顶部给光的导光管侧面平均光强提高了2.6倍。微藻在插入阶梯型光纤的光生物反应器(SF-PBR)培养7 d后生物量达到1.9 g/L,比在插入平面端光纤的光生物反应器(FF-PBR)中培养的生物量高46.2%,比仅顶部受光的光生物反应器(LG-PBR)中培养的生物量高111.1%。当提升光源输入至5.0 W/L,微藻培养7 d后的生物量高达2.8 g/L,培养期间保持高固碳速率(608.3 mg/(L·d)),比对照组LG-PBR的固碳速率提高1.9倍。 展开更多
关键词 固碳 微藻 光生物反应器 光纤导光 减排
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恒照度太阳光光纤导入照明系统的研究 被引量：1
2
作者 李锦 刘玉莹 +1 位作者 许春 姜丽 《照明工程学报》 2023年第1期10-15,共6页
介绍了一种带有恒照度照明设计的太阳光光纤导入照明系统实施方案,以1.25 mm芯径石英光缆的制备与工艺提升、光路优化与机械传动系统研究以及灯具补光一体化照明系统研究为主要工作,实现了太阳光光纤导入照明系统的恒照度功能,并达到了... 介绍了一种带有恒照度照明设计的太阳光光纤导入照明系统实施方案,以1.25 mm芯径石英光缆的制备与工艺提升、光路优化与机械传动系统研究以及灯具补光一体化照明系统研究为主要工作,实现了太阳光光纤导入照明系统的恒照度功能,并达到了在室外照度100000 lx、导光距离45 m的条件下,输出光通量为3000 lm。 展开更多
关键词 光纤导光 光耦合 照明
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