Меламинова пяна за директно улавяне на въздух
Лека 3D сорбентна опора за нискоенергийни системи за отстраняване на въглерод
Технологиите за директно улавяне на въздух (DAC) надхвърлят само сорбентната химия.
С мащабирането на DAC системите, инженерите трябва също така да вземат предвид колко големи обеми околен въздух се движат през улавящата структура, колко неактивна структурна маса трябва да се нагрее по време на регенерация и колко ефективно сорбентът се разпределя в контактора.
SINOYQX™ изследва меламинова пяна с отворени клетки като:
Лека 3D сорбентна опора
за системи за директно улавяне на въздух от следващо поколение.
В тази концепция, меламиновата пяна не улавя CO₂ сама по себе си.
Вместо това, той служи като лек порест носител, който потенциално може да поддържа специализирани CO₂ сорбенти в рамките на триизмерна структура с отворени клетки.
Защо DAC се нуждае от повече от по-добри сорбенти
Атмосферният въздух съдържа относително ниска концентрация на CO₂.
За да отстранят значителни количества въглероден диоксид, DAC системите трябва да обработват много големи обеми въздух.
Това означава, че производителността на системата зависи не само от:
Колко CO₂ може да улови сорбентът?
но също и върху:
Колко ефективно въздухът може да достигне сорбента?
Ако структурата на сорбента създава прекомерно съпротивление на въздушния поток, системата може да изисква по-висока мощност на вентилатора и по-голям вход на електрическа енергия.
Същевременно, ако сорбентът е поставен върху тежки метали, керамика или други структурни материали, тези неактивни компоненти може също да се нуждаят от многократно нагряване и охлаждане по време на регенерацията.
За DAC системите от следващо поколение, инженерното предизвикателство все повече се превръща в:
Сорбентна химия + Сорбентна архитектура
3D архитектура на сорбент с отворени клетки
Меламиновата пяна SINOYQX™ се отличава с непрекъсната триизмерна структура с отворени клетки.
За разлика от конвенционалната двуизмерна повърхност, въздухът може да се движи през вътрешната пореста мрежа на пяната.
Това създава възможност за изучаване на сорбентни покрития, импрегниране и методи за функционализиране на повърхността, които разпределят активните улавящи материали в цялата структура.
Една потенциална конфигурация може да бъде:
атмосферен въздух
↓
3D меламинова пяна с отворени клетки
↓
Сорбент на CO₂, разпределен върху пяновия скелет
↓
Контакт газ-твърдо вещество
↓
Улавяне на CO₂ от активния сорбент
↓
Оставащият въздух продължава през структурата
В тази система меламиновата пяна действа като:
Функцията за активно улавяне на CO₂ се запазва в специализираната сорбентна химия.
Потенциално предимство 1: По-ниско съпротивление на въздушния поток
Поддържащ дизайн на контактори за ЦАП с нисък спад на налягането
Директното улавяне на въздух изисква обработка на голям обем въздух.
Поради тази причина, падът на налягането е важен инженерен параметър на системно ниво.
Високо плътната структура на контактора може да осигури голяма повърхност, но също така може да увеличи съпротивлението на въздушния поток.
Следователно целта не е просто да се увеличи максимално площта.
Истинската инженерна цел е да се намери баланс между:
Ефективен контакт газ-твърдо вещество
намлява
Ниско съпротивление на въздушния поток
Меламинова пяна с отворени клетки SINOYQX™ се оценява като потенциална архитектура за:
Поддръжка на сорбент с нисък спад на налягането
Бъдещото развитие може да се съсредоточи върху:
Ключовата връзка, която трябва да се характеризира, е:
Скорост на въздуха спрямо пад на налягането
при реалистични условия на зареждане със сорбент.
Потенциално предимство 2: Ултраниска структурна маса
Намаляване на неактивното термично натоварване по време на регенерация
Много процеси за директно улавяне на въздух работят чрез повтарящи се цикли на адсорбция и регенерация.
Типичен процес може да включва:
Адсорбция на CO₂
↓
Насищане със сорбент
↓
Регенерация
↓
Отделяне на CO₂
↓
Повторна употреба на сорбент
По време на термична регенерация, подаваната енергия не само нагрява самия сорбент.
Носещата конструкция и други неактивни компоненти също могат да абсорбират топлина.
Това допринася за:
Паразитно термично натоварване
Стандартната меламинова пяна SINOYQX™ има типична плътност от приблизително:
8.5 kg / m³
Много ниската му структурна маса го прави кандидат за оценка като:
Подложка за сорбент с ултраниска топлинна маса
Потенциалният инженерен път е:
Долна опорна маса
↓
По-нисък неактивен структурен топлинен капацитет
↓
По-малко неактивен материал, многократно нагряван по време на всеки цикъл
↓
Потенциално по-ниско търсене на енергия, свързано с регенерацията
Крайният показател за ефективност не трябва да бъде просто теглото на материала.
Съответният показател на системно ниво е:
Консумация на енергия на тон уловен CO₂
Потенциална полза 3: По-активен сорбент на единица структурна маса
Традиционните планарни подложки поддържат предимно активен материал върху външна повърхност.
Триизмерното поресто скеле предлага възможност за разпределение на сорбента във вътрешна мрежа.
Това създава възможност за проучване:
Повече активна повърхност на единица структурна маса
Потенциалните ползи включват:
Целта е да се използва по-малко структурен материал, като същевременно се поддържа по-активна химия на улавяне.
SINOYQX™ DAC платформа за поддръжка на сорбенти
SINOYQX™ може да подпомогне съвместното разработване на различни структури от меламинова пяна за изследвания за директно улавяне на въздух.
Стандартен клас с отворени клетки
Подходящ за оценка в ранен етап, включваща:
Този клас може да се използва като базов материал за експерименти за доказване на концепцията.
Нисък клас на пад на налягане
Проектиран за по-нататъшна оптимизация на:
Потенциалните области на изследване включват:
Хидрофобен клас
Подходящ за оценка на работата на ЦАП при:
Този клас може да помогне на изследователите да проучат как влагата влияе на:
Подсилен клас
Разработен за проекти, изискващи подобрение:
Тази опция е по-подходяща за прототипи на контактори и изследвания с многократно циклиране.
Модел на съвместно развитие
SINOYQX™ не позиционира меламиновата пяна като самия сорбент на CO₂.
Нашата роля е фокусирана върху:
3D архитектура с отворени клетки
Подходящ модел на сътрудничество следователно е:
Сорбент-проявител
Предоставя експертиза в:
SINOYQX™
Предоставя експертиза в:
Заедно системата става:
Сорбентна химия + пореста архитектура
Ключови параметри на производителността за валидиране
Това заявление понастоящем следва да се третира като:
Концепция за съвместно развитие
а не напълно валидиран търговски DAC продукт.
Следните параметри трябва да бъдат оценени заедно с разработчика на сорбента.
Зареждане със сорбент
Определете колко активен сорбент може да се задържи на:
като същевременно се поддържа приемлив въздушен поток и механична стабилност.
Поглъщане на CO₂
Оценете и двете:
CO₂ / Маса на сорбента
намлява
CO₂ / Обем на модула
да се разбере производителността както на ниво материал, така и на ниво модул.
Спад на налягането
Установете криви на производителност в различните:
Целта е да се генерират:
Скорост на въздуха спрямо пад на налягането
данни за проектиране на контактори.
Сорбционна кинетика
Оценете:
Топлинна маса
Сравнете различни архитектури на поддръжка при еквивалентен капацитет за улавяне на CO₂.
Ключовият въпрос е:
Колко неактивен материал трябва да се нагрее и охлади по време на всеки цикъл на регенерация?
Стабилност при колоездене
Дългосрочното колоездене трябва да оцени:
Стабилност на влажността
Оценете производителността при различни условия на относителна влажност, включително промени в:
Допълнително приложение: Топлоизолация в DAC системи
Меламиновата пяна може да бъде оценена и за втора, по-конвенционална роля в инфраструктурата на DAC.
Възможните места за изолация включват:
Чрез намаляване на ненужните топлинни загуби, топлоизолацията може да подпомогне по-ниското потребление на топлина в рамките на DAC оборудването.
Това приложение е отделно от концепцията за сорбентна опора и е по-близко до установените случаи на употреба в промишлената изолация.
От леки материали до по-ниска паразитна енергия
SINOYQX™ не твърди, че меламиновата пяна директно улавя CO₂.
Потенциалният път за намаляване на въглеродните емисии се основава на системно инженерство:
Ниво на материала
Ултралек 3D материал с отворени клетки
↓
Ниво на компонент
Лека сорбентна опора
↓
Ниво на процеса
Потенциално по-ниско съпротивление на въздушния поток
По-ниска структурна топлинна маса
Намалено тегло на неактивната опора
↓
Системно ниво
По-ниско потребление на паразитен въздушен поток и топлинна енергия
↓
Ниво на отстраняване на въглерод
Потенциално намаляване на необходимата енергия за тон уловен CO₂
Целта е проста:
Подпомагане на по-ефективната работа на сорбентите.
Защо да работите със SINOYQX™
SINOYQX™ може да подкрепи програми за разработване на материали за директно улавяне на въздуха с:
За всяка химия на сорбента, оптималната комбинация от:
Структура на порите × Зареждане със сорбент × Въздушен поток × Условия на регенерация
трябва да се определи чрез тестване.
Разработете DAC контактори от следващо поколение със SINOYQX™
Разработвате ли:
и търся:
Лека, с отворени клетки и персонализируема 3D сорбентна опора?
SINOYQX™ може да предостави проби от меламинова пяна за оценка в:
Стартирайте съвместен проект за развитие
Сорбентна химия + 3D пореста архитектура
за следващото поколение нискоенергийни системи за отстраняване на въглерод.
Свържете се със SINOYQX™ →
