Melamin hab a közvetlen levegőbefogáshoz
Könnyű, 3D szorbens tartó alacsony energiaigényű szén-dioxid-eltávolító rendszerekhez
A közvetlen levegőbefogásos (DAC) technológiák túlmutatnak a pusztán szorbens kémián.
Ahogy a DAC rendszerek méreteződnek, a mérnököknek azt is figyelembe kell venniük, hogy milyen nagy mennyiségű környezeti levegő mozog át a leválasztó szerkezeten, mennyi inaktív szerkezeti tömeget kell felmelegíteni a regeneráció során, és milyen hatékonyan oszlik el a szorbens a kontaktorban.
A SINOYQX™ a nyitott cellás melaminhabot a következő célokra vizsgálja:
Könnyű 3D szorbens tartó
a következő generációs közvetlen levegőbefúvásos rendszerekhez.
Ebben a koncepcióban a melaminhab önmagában nem köti meg a CO₂-t.
Ehelyett könnyű porózus hordozóként szolgál, amely potenciálisan speciális CO₂ szorbenseket képes megtartani egy háromdimenziós, nyitott cellás szerkezetben.
Miért van szüksége a DAC-nak többre, mint jobb szorbensekre?
A környezeti levegő viszonylag alacsony CO₂-koncentrációt tartalmaz.
A jelentős mennyiségű szén-dioxid eltávolításához a DAC-rendszereknek ezért nagyon nagy mennyiségű levegőt kell feldolgozniuk.
Ez azt jelenti, hogy a rendszer teljesítménye nemcsak a következőktől függ:
Mennyi CO₂ -t tud megkötni a szorbens?
de ezen is:
Milyen hatékonyan éri el a levegő a szorbenst?
Ha a szorbens szerkezet túlzott légáramlási ellenállást hoz létre, a rendszernek nagyobb ventilátorteljesítményre és nagyobb elektromos energiabevitelre lehet szüksége.
Ugyanakkor, ha a szorbens nehézfém, kerámia vagy más szerkezeti anyag hordozóján van, ezeket az inaktív komponenseket a regenerálás során ismételten melegíteni és hűteni kell.
A következő generációs DAC rendszerek esetében a mérnöki kihívás ezért egyre inkább a következővé válik:
Szorbens kémia + Szorbens architektúra
3D nyitott cellás szorbens architektúra
A SINOYQX™ melamin hab folyamatos, háromdimenziós, nyitott cellás szerkezettel rendelkezik.
Egy hagyományos kétdimenziós felülettel ellentétben a levegő a hab belső porózus hálózatán keresztül tud mozogni.
Ez lehetőséget teremt a szorbens bevonatok, impregnálás és felületfunkcionalizálási módszerek tanulmányozására, amelyek az aktív megkötő anyagokat a szerkezetben elosztják.
Egy lehetséges konfiguráció a következő lehet:
Környezeti levegő
↓
3D nyitott cellás melamin hab
↓
CO₂ szorbens eloszlatva a habvázon
↓
Gáz-szilárd érintkezés
↓
CO₂-leválasztás aktív szorbenssel
↓
A maradék levegő továbbhalad a szerkezeten keresztül
Ebben a rendszerben a melaminhab a következőképpen működik:
Az aktív CO₂-leválasztási funkció továbbra is a speciális szorbens kémiánál marad.
1. lehetséges előny: Alacsonyabb légáramlási ellenállás
Alacsony nyomásesésű DAC kontaktorok tervezésének támogatása
A közvetlen levegőbefúvás nagy mennyiségű légkezelést igényel.
Emiatt a nyomásesés fontos rendszerszintű mérnöki paraméter.
A nagyon sűrű kontaktorszerkezet nagy felületet biztosíthat, de növelheti a légáramlási ellenállást is.
A cél tehát nem csupán a felület maximalizálása.
A valódi mérnöki cél az egyensúly megtalálása a következők között:
Hatékony gáz-szilárd érintkezés
és a
Alacsony légáramlási ellenállás
A SINOYQX™ nyitott cellás melamin habot potenciális architektúraként értékelik a következőkhöz:
Alacsony nyomásesésű szorbens támaszték
A jövőbeli fejlesztések a következőkre összpontosíthatnak:
A legfontosabb jellemzendő kapcsolat a következő:
Légsebesség vs. nyomásesés
realisztikus szorbens-terhelési körülmények között.
2. lehetséges előny: Rendkívül alacsony szerkezeti tömeg
Az inaktív hőterhelés csökkentése regeneráció során
Sok közvetlen levegőbefogási eljárás ismétlődő adszorpciós és regenerációs ciklusokon keresztül működik.
Egy tipikus folyamat a következőket foglalhatja magában:
CO₂ adszorpció
↓
Szorbens telítettség
↓
Újjászületés
↓
CO₂-kibocsátás
↓
Szorbens újrafelhasználása
A termikus regeneráció során az energiabevitel nemcsak magát a szorbenst melegíti fel.
A tartószerkezet és más inaktív alkatrészek szintén elnyelhetik a hőt.
Ez hozzájárul a következőkhöz:
Parazita hőterhelés
A SINOYQX™ standard melaminhab tipikus sűrűsége körülbelül:
8.5 kg / m³
Nagyon alacsony szerkezeti tömege miatt alkalmas az értékelésre, mint:
Ultra alacsony hőtömegű szorbens hordozó
A lehetséges mérnöki útvonal a következő:
Alacsonyabb tartótömeg
↓
Alacsonyabb inaktív szerkezeti hőkapacitás
↓
Kevesebb nem aktív anyagot ismételten melegítenek minden ciklus során
↓
Potenciálisan alacsonyabb regenerációhoz kapcsolódó energiaigény
A végső teljesítménymutató nem lehet pusztán az anyag súlya.
A releváns rendszerszintű mutató a következő:
Energiafogyasztás tonnányi leválasztott CO₂-ként
3. lehetséges előny: Több aktív szorbens egységnyi szerkezeti tömegre vetítve
A hagyományos sík hordozók főként külső felületen tartják az aktív anyagot.
Egy háromdimenziós porózus állványzat lehetőséget kínál a szorbens elosztására egy belső hálózaton keresztül.
Ez lehetőséget teremt a következők felfedezésére:
Több aktív felület egységnyi szerkezeti tömegre vetítve
A lehetséges előnyök a következők:
A cél kevesebb szerkezeti anyag felhasználása, miközben aktívabb befogási kémiát támogat.
SINOYQX™ DAC szorbens tartóplatform
A SINOYQX™ támogathatja a különböző melaminhab-szerkezetek közös fejlesztését a közvetlen levegőbefogásos kutatásokhoz.
Standard nyitott cellás minőség
Alkalmas korai stádiumú értékelésre, amely magában foglalja:
Ez a minőség kiindulási anyagként használható koncepcióbizonyító kísérletekhez.
Alacsony nyomásesés fokozat
A következők további optimalizálására tervezték:
A lehetséges kutatási területek közé tartoznak:
Hidrofób fokozat
Alkalmas a DAC működésének értékelésére a következő körülmények között:
Ez a besorolás segíthet a kutatóknak a nedvesség befolyásának vizsgálatában:
Megerősített fokozat
Olyan projektekhez fejlesztve, amelyek a következők fejlesztését igénylik:
Ez a lehetőség alkalmasabb prototípus kontaktorokhoz és ismételt ciklusú vizsgálatokhoz.
Közös fejlesztési modell
A SINOYQX™ nem a melaminhabot használja CO₂ szorbensként.
Szerepkörünk a következőkre összpontosít:
3D-s nyitott cellás architektúra
Egy megfelelő együttműködési modell tehát a következő:
Szorbens fejlesztő
Szakértelmet biztosít a következőkben:
SINOYQX™
Szakértelmet biztosít a következőkben:
Együttesen a rendszer a következővé válik:
Szorbens kémia + porózus architektúra
Validálandó fő teljesítményparaméterek
Ezt a kérelmet jelenleg a következőképpen kell kezelni:
Közös fejlesztési koncepció
nem pedig egy teljes mértékben validált kereskedelmi forgalomban kapható DAC termék.
A következő paramétereket a szorbens fejlesztővel együtt kell értékelni.
Szorbens betöltése
Határozza meg, hogy mennyi aktív szorbenst lehet visszatartani:
miközben fenntartja az elfogadható légáramlást és mechanikai stabilitást.
CO₂ felvétel
Értékeld mindkettőt:
CO₂ / Szorbens tömeg
és a
CO₂ / Modul térfogat
hogy megértsük mind az anyagszintű, mind a modulszintű teljesítményt.
Nyomásesés
Teljesítménygörbék meghatározása különböző területeken:
A cél a következők generálása:
Légsebesség vs. nyomásesés
adatok a kontaktor tervezéséhez.
Szorpciós kinetika
Értékelje:
Termikus tömeg
Hasonlítsa össze a különböző támogatási architektúrákat azonos CO₂-leválasztási kapacitás mellett.
A kulcskérdés a következő:
Mennyi inaktív anyagot kell felmelegíteni és lehűteni minden regenerációs ciklus alatt?
Kerékpáros stabilitás
Hosszú távú kerékpározás során a következőket kell értékelni:
Páratartalom Stabilitás
Értékelje a teljesítményt különböző relatív páratartalom mellett, beleértve a következők változásait:
További alkalmazás: Hőszigetelés DAC rendszerekben
A melaminhabot a DAC infrastruktúrán belüli második, hagyományosabb szerepkörként is értékelhetik.
A lehetséges szigetelési helyek a következők:
A felesleges hőveszteség csökkentésével a hőszigetelés csökkentheti a DAC berendezések fűtési igényét.
Ez az alkalmazás elkülönül a szorbens-hordozó koncepciótól, és közelebb áll a bevett ipari szigetelési felhasználási esetekhez.
Könnyű anyagoktól az alacsonyabb parazitaenergia felé
A SINOYQX™ nem állítja, hogy a melaminhab közvetlenül megköti a CO₂-t.
A potenciális szén-dioxid-csökkentési útvonal a rendszertervezésen alapul:
Anyagszint
Ultrakönnyű 3D nyitott cellás anyag
↓
Komponens szintű
Könnyű szorbens tartó
↓
Folyamatszint
Potenciálisan alacsonyabb légáramlási ellenállás
Alacsonyabb szerkezeti hőtömeg
Csökkentett inaktív tartósúly
↓
Rendszerszint
Alacsonyabb parazita légáramlás és hőenergia-igény
↓
Szén-dioxid-eltávolítási szint
A leválasztott CO₂ tonnájához szükséges energia potenciális csökkenése
A cél egyszerű:
A szorbensek hatékonyabb működésének elősegítése.
Miért érdemes a SINOYQX™-szel dolgozni?
A SINOYQX™ a következőkkel tudja támogatni a közvetlen levegőbefogású anyagfejlesztési programokat:
Minden szorbens kémia esetében az alábbiak optimális kombinációja:
Pórusszerkezet × Szorbens betöltése × Légáramlás × Regenerációs feltételek
teszteléssel kell meghatározni.
Fejlessze ki a DAC kontaktorok következő generációját a SINOYQX™ segítségével
Fejleszti a következőket:
és keresek egyet:
Könnyű, nyitott cellás és testreszabható 3D szorbens tartó?
A SINOYQX™ melaminhab mintákat tud biztosítani értékelésre az alábbi területeken:
Közös fejlesztési projekt indítása
Szorbens kémia + 3D porózus architektúra
a következő generációs alacsony energiafogyasztású szén-dioxid-eltávolító rendszerekért.
Kapcsolatfelvétel a SINOYQX™-szel →
