萬物皆可碳中和,二氧化碳#傳感器#步入新賽道
自2021年政府工作報告將“扎實做好碳達(dá)峰、碳中和各項工作”列為重點(diǎn)工作之一以來,如何實現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)也成為了#傳感器#圈內(nèi)熱議的話題。碳中和*步,確認(rèn)碳排放量, 二氧化碳#傳感器#必不可少。
減碳之路,企業(yè)任重道遠(yuǎn)
碳中和的定義:碳中和是指企業(yè)、團(tuán)體或個人測算在一定時間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量,然后通過植物造樹造林、節(jié)能減排等形式,抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量,實現(xiàn)二氧化碳“零排放”。
先來看下全球碳排放現(xiàn)狀,縱觀全球,發(fā)電消耗是二氧化碳*大來源。發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體(美國、歐盟)二氧化碳次要來源為交通運(yùn)輸、建筑消耗,發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體(中國、印度)次要來源主要集中于工業(yè)燃燒。
全球碳中和共識下,減碳之路,依然任重道遠(yuǎn)。企業(yè)實現(xiàn)碳抵消,主要通過三種路徑。
★ *步:計算碳足跡,建立低碳體系。碳足跡計算是針對企業(yè)所有可能產(chǎn)生溫室氣體的來源,進(jìn)行排放源清查與數(shù)據(jù)搜集,以了解企業(yè)溫室氣體排放源及量化所搜集的數(shù)據(jù)信息。
★ 第二步:減少碳排放。通過對企業(yè)排放源清查,詳細(xì)了解企業(yè)的碳排放源及量,相應(yīng)地制定一系列有效措施,從而減少因企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營等活動中所產(chǎn)生的碳排放。
★ 第三步:實現(xiàn)碳中和。通過購買自愿碳減排額的方式實現(xiàn)碳排放的抵消,以自愿為基本原則。
作為碳減排實施的必要條件,二氧化碳碳排放監(jiān)測與核算勢在必行,未來二氧化碳#傳感器#市場發(fā)展可期。
二氧化碳#傳感器#市場的應(yīng)用及發(fā)展趨勢
二氧化碳含量是衡量空氣質(zhì)量的重要指標(biāo),當(dāng)二氧化碳濃度超過一定標(biāo)準(zhǔn)后,人們會感覺到不舒服。世衛(wèi)組織建議盡可能將室內(nèi)二氧化碳濃度保持在1000 ppm以下。
二氧化碳濃度含量與人體生理反應(yīng)如下:
350~450ppm:同一般室外環(huán)境
350~1000ppm:空氣清新,呼吸順暢
1000~2000ppm:感覺空氣渾濁,并開始覺得昏昏欲睡
2000~5000ppm:感覺頭痛、嗜睡、呆滯、注意力無法集中、心跳加速、輕度惡心
大于5000ppm:可能導(dǎo)致嚴(yán)重缺氧,造成永久性腦損傷、昏迷、甚*死亡
目前,在室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測領(lǐng)域,二氧化碳#傳感器#已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。二氧化碳監(jiān)測系統(tǒng)可以和新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動,一旦二氧化碳濃度超標(biāo),便可以聯(lián)動相關(guān)設(shè)備進(jìn)行排風(fēng)、換氣。
此外,二氧化碳#傳感器#在醫(yī)療領(lǐng)域也大有作為,例如,新冠病毒治療中用到的呼吸機(jī)監(jiān)測二氧化碳含量少不了高速響應(yīng)的二氧化碳#傳感器#?;剂系娜紵龝a(chǎn)生大量的二氧化碳,在此領(lǐng)域需要長期監(jiān)測二氧化碳排放量。大棚種植蔬菜技術(shù)為人類帶來極大的便利,其中蔬菜需要二氧化碳濃度一般是1000ppm~1500ppm,所以塑料大棚中通常會安裝二氧化碳#傳感器#以確保二氧化碳濃度不足時及時報警。
根據(jù)原理的不同,二氧化碳#傳感器#主要可以分為固態(tài)電解質(zhì)式、#電容#式、光纖、紅外吸收等類型。紅外二氧化碳#傳感器#是當(dāng)前較為主流的類型。
而紅外二氧化碳#傳感器#則是通過二氧化碳對于特定波段紅外#輻射#的吸收作用,測得的#輻射#能量強(qiáng)弱來獲得被測氣體中二氧化碳的含量。紅外二氧化碳#傳感器#具有更高的#精度#,更好的穩(wěn)定性,可廣泛應(yīng)用于中央空調(diào)、新風(fēng)系統(tǒng)及空氣#質(zhì)量檢測#設(shè)備等。
碳中和領(lǐng)域?qū)怏w的監(jiān)測不僅僅是二氧化碳?xì)怏w濃度,還有其他溫室氣體,比如甲烷(CH?)、氧化亞氮(N?O)、氫氟碳化合物(HFCs)、全氟碳化合物(PFCs)、六氟化硫(SF6)。此外,碳中和目標(biāo)的實現(xiàn),需要產(chǎn)業(yè)鏈很多環(huán)節(jié)控制碳排放。由此涉及到其他種類的氣體#傳感器#,對著排放標(biāo)準(zhǔn)越來越高,也會對這些氣體#傳感器#提出更多的要求。
隨著大眾對健康的日益重視,空氣凈化器、新風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)等的市場需求呈現(xiàn)擴(kuò)大趨勢,目前上述空氣凈化設(shè)備在我國家庭及商業(yè)樓宇中滲透率仍然較低,該領(lǐng)域有較大市場空間。且隨著新興技術(shù)的推動,氣體#傳感器#也出現(xiàn)了新興市場,如智能家居、可穿戴設(shè)備、智能移動終端。據(jù)市場研究公司Yole Développement預(yù)測,2021年全球氣體#傳感器#市場規(guī)模將達(dá)到9.2億美元,未來5年的復(fù)合年增長率為7.3%,其中環(huán)境監(jiān)測在所有應(yīng)用領(lǐng)域中位列第三。
氣體#傳感器#可劃分為半導(dǎo)體、電化學(xué)、催化燃燒、紅外四大類型。受新興市場推動,目前氣體#傳感器#的發(fā)展有三大方向:
一是微型化。利用硅基微加工技術(shù)或者多層陶瓷共燒結(jié)技術(shù),采用厚膜薄膜混合電子技術(shù),將#傳感器#微型化,實現(xiàn)批量化制造,提高一致性和互換性,使其體積和功耗顯著降低,能夠應(yīng)用于對低能耗和小尺寸有較高要求的領(lǐng)域。
二是新材料的應(yīng)用。氣體#傳感器#的關(guān)鍵是氣體敏感材料,敏感材料決定了#傳感器#的各項性能,特別是選擇性和穩(wěn)定性。#納米#材料、分級材料、雜化材料、新型碳材料(碳#納米#管、石墨烯和石墨炔等)以及新型二維材料、金屬有機(jī)框架化合物的應(yīng)用,對于提高氣體#傳感器#的性能,拓寬氣體#傳感器#的應(yīng)用領(lǐng)域有潛在的意義。
三是#智能化#。單立#傳感器#器件存在的問題可能短時間內(nèi)無法解決,可以采用算法進(jìn)行補(bǔ)償提升,將多個相同或者不同類型氣體#傳感器#組成#傳感器#陣列,對其信號進(jìn)行加工處理,采用*的算法,獲得更多有價值的信息,提高測量儀器的性能。
為適應(yīng)消費(fèi)市場升級潮流,氣體#傳感器#行業(yè)將逐漸向低成本、功能化、集成化、微型化、#智能化#等方向發(fā)展,升級換代速度加快。