Melaminska pjena za direktno hvatanje zraka
Lagani 3D sorbentni nosač za niskoenergetske sisteme za uklanjanje ugljika
Tehnologije direktnog hvatanja zraka (DAC) prevazilaze samu hemiju sorbenata.
Kako se DAC sistemi povećavaju, inženjeri moraju uzeti u obzir i to koliko se velike količine ambijentalnog zraka kreću kroz strukturu za hvatanje, koliko neaktivne strukturne mase treba zagrijati tokom regeneracije i koliko se efikasno sorbent raspoređuje po kontaktoru.
SINOYQX™ istražuje melaminsku pjenu otvorenih ćelija kao:
Lagana 3D sorbentna podrška
za sisteme direktnog hvatanja zraka sljedeće generacije.
U ovom konceptu, melaminska pjena ne hvata CO₂ sama po sebi.
Umjesto toga, služi kao lagani porozni nosač koji potencijalno može podržati specijalizirane CO₂ sorbente unutar trodimenzionalne strukture otvorenih ćelija.
Zašto DAC-u treba više od boljih sorbenata
Ambijentalni zrak sadrži relativno nisku koncentraciju CO₂.
Da bi uklonili značajne količine ugljičnog dioksida, DAC sistemi stoga moraju obraditi vrlo velike količine zraka.
To znači da performanse sistema ne zavise samo od:
Koliko CO₂ može apsorbovati sorbent?
ali i na:
Koliko efikasno zrak može doprijeti do sorbenta?
Ako struktura sorbenta stvara prekomjerni otpor protoku zraka, sistem može zahtijevati veću snagu ventilatora i veći unos električne energije.
Istovremeno, ako se sorbent nalazi na teškim metalima, keramici ili drugim strukturnim materijalima, ove neaktivne komponente će možda trebati više puta zagrijavati i hladiti tokom regeneracije.
Za DAC sisteme sljedeće generacije, inženjerski izazov stoga sve više postaje:
Hemija sorbenta + Arhitektura sorbenta
3D arhitektura sorbenta otvorenih ćelija
SINOYQX™ melaminska pjena ima kontinuiranu trodimenzionalnu strukturu otvorenih ćelija.
Za razliku od konvencionalne dvodimenzionalne površine, zrak se može kretati kroz unutrašnju poroznu mrežu pjene.
Ovo stvara priliku za proučavanje sorbentnih premaza, impregnacije i metoda funkcionalizacije površine koje distribuiraju aktivne materijale za hvatanje po cijeloj strukturi.
Potencijalna konfiguracija bi mogla biti:
Ambijentalni zrak
↓
3D melaminska pjena otvorenih ćelija
↓
Sorbent CO₂ raspoređen po pjenastom skeletu
↓
Kontakt plin-čvrsto tijelo
↓
Hvatanje CO₂ aktivnim sorbentom
↓
Preostali zrak nastavlja prolaziti kroz strukturu
U ovom sistemu, melaminska pjena djeluje kao:
Aktivna funkcija hvatanja CO₂ ostaje kod specijalizirane kemije sorbenta.
Potencijalna korist 1: Manji otpor protoku zraka
Podržava dizajn DAC kontaktora sa niskim padom pritiska
Direktno zahvatanje zraka zahtijeva obradu velikog volumena zraka.
Zbog toga je pad pritiska važan inženjerski parametar na nivou sistema.
Vrlo gusta struktura kontaktora može pružiti veliku površinu, ali također može povećati otpor protoku zraka.
Cilj, dakle, nije samo maksimiziranje površine.
Pravi inženjerski cilj je pronaći ravnotežu između:
Efektivni kontakt plin-čvrsta materija
i
Nizak otpor protoku zraka
SINOYQX™ melaminska pjena otvorenih ćelija se procjenjuje kao potencijalna arhitektura za:
Podrška za sorbent s niskim padom pritiska
Budući razvoj se može fokusirati na:
Ključni odnos koji treba okarakterizirati je:
Brzina zraka u odnosu na pad pritiska
pod realnim uslovima punjenja sorbentom.
Potencijalna korist 2: Ultra-niska strukturna masa
Smanjenje neaktivnog termičkog opterećenja tokom regeneracije
Mnogi procesi direktnog hvatanja zraka funkcionišu kroz ponovljene cikluse adsorpcije i regeneracije.
Tipičan proces može uključivati:
Adsorpcija CO₂
↓
Zasićenost sorbenta
↓
regeneracija
↓
Oslobađanje CO₂
↓
Ponovna upotreba sorbenta
Tokom termičke regeneracije, unesena energija ne zagrijava samo sorbent.
Noseća konstrukcija i druge neaktivne komponente također mogu apsorbirati toplinu.
Ovo doprinosi:
Parazitno termalno opterećenje
Standardna melaminska pjena SINOYQX™ ima tipičnu gustoću od približno:
8.5 kg / m³
Njegova vrlo mala strukturna masa čini ga kandidatom za evaluaciju kao:
Podrška za sorbent ultra-niske termalne mase
Potencijalni inženjerski put je:
Donja potporna masa
↓
Niži neaktivni strukturni toplotni kapacitet
↓
Manje neaktivnog materijala koji se više puta zagrijava tokom svakog ciklusa
↓
Potencijalno niža potražnja za energijom povezana s regeneracijom
Konačna metrika performansi ne bi trebala biti samo težina materijala.
Relevantna metrika na nivou sistema je:
Potrošnja energije po toni sakupljenog CO₂
Potencijalna korist 3: Aktivniji sorbent po jedinici strukturne mase
Tradicionalne planarne podloge uglavnom podržavaju aktivni materijal na vanjskoj površini.
Trodimenzionalna porozna skela nudi mogućnost distribucije sorbenta kroz unutrašnju mrežu.
Ovo stvara priliku za istraživanje:
Više aktivne površine po jedinici strukturne mase
Potencijalne koristi uključuju:
Cilj je koristiti manje strukturnog materijala, a istovremeno podržati aktivniju kemiju hvatanja.
SINOYQX™ DAC platforma za podršku sorbenta
SINOYQX™ može podržati zajednički razvoj različitih struktura melaminske pjene za istraživanje direktnog hvatanja zraka.
Standardni razred otvorenih ćelija
Pogodno za ranu fazu evaluacije koja uključuje:
Ova vrsta se može koristiti kao osnovni materijal za eksperimente dokazivanja koncepta.
Nizak stupanj pada pritiska
Dizajnirano za dalju optimizaciju:
Potencijalna područja istraživanja uključuju:
Hidrofobni stepen
Pogodno za procjenu rada DAC-a pod:
Ova ocjena može pomoći istraživačima da prouče kako vlaga utiče na:
Ojačani razred
Razvijeno za projekte koji zahtijevaju poboljšanja:
Ova opcija je pogodnija za prototipove kontaktora i studije ponovljenog ciklusa.
Zajednički razvojni model
SINOYQX™ ne pozicionira melaminsku pjenu kao sorbent CO₂.
Naša uloga je usmjerena na:
3D arhitektura otvorenih ćelija
Stoga je odgovarajući model saradnje:
Razvijač sorbenta
Pruža stručnost u:
SINOYQX™
Pruža stručnost u:
Zajedno, sistem postaje:
Sorbentna hemija + porozna arhitektura
Ključni parametri performansi koje treba validirati
Ova aplikacija bi trenutno trebala biti tretirana kao:
Koncept zajedničkog razvoja
a ne potpuno validirani komercijalni DAC proizvod.
Sljedeće parametre treba procijeniti zajedno s razvijačem sorbenta.
Punjenje sorbenta
Odredite koliko aktivnog sorbenta se može zadržati po:
uz održavanje prihvatljivog protoka zraka i mehaničke stabilnosti.
Apsorpcija CO₂
Procijenite oboje:
CO₂ / Masa sorbenta
i
CO₂ / Zapremina modula
razumjeti performanse i na nivou materijala i na nivou modula.
Pad pritiska
Utvrdite krivulje performansi za različite:
Cilj je generirati:
Brzina zraka u odnosu na pad pritiska
podaci za projektovanje kontaktora.
Kinetika sorpcije
procijeniti:
Thermal Mass
Uporedite različite arhitekture podrške pod ekvivalentnim kapacitetom za hvatanje CO₂.
Ključno pitanje je:
Koliko neaktivnog materijala se mora zagrijati i ohladiti tokom svakog ciklusa regeneracije?
Stabilnost pri biciklizmu
Dugotrajna vožnja bicikla trebala bi procijeniti:
Stabilnost vlage
Procijenite performanse pod različitim uslovima relativne vlažnosti, uključujući promjene u:
Dodatna primjena: Toplinska izolacija u DAC sistemima
Melaminska pjena se također može procijeniti za drugu, konvencionalniju ulogu unutar DAC infrastrukture.
Potencijalne lokacije za izolaciju uključuju:
Smanjenjem nepotrebnog gubitka topline, toplinska izolacija može podržati niže potrebe za grijanjem unutar DAC opreme.
Ova primjena je odvojena od koncepta sorbentnog nosača i bliža je utvrđenim slučajevima upotrebe industrijske izolacije.
Od laganih materijala do niže parazitske energije
SINOYQX™ ne tvrdi da melaminska pjena direktno hvata CO₂.
Potencijalni put smanjenja ugljika zasnovan je na sistemskom inženjerstvu:
Nivo materijala
Ultra lagani 3D materijal otvorenih ćelija
↓
Component Level
Lagani sorbentni nosač
↓
Nivo procesa
Potencijalno niži otpor protoku zraka
Niža strukturna termalna masa
Smanjena neaktivna potporna težina
↓
Sistemski nivo
Manja potrošnja parazitskog protoka zraka i toplinske energije
↓
Nivo uklanjanja ugljika
Potencijalno smanjenje energije potrebne po toni sakupljenog CO₂
Cilj je jednostavan:
Pomaganje sorbenata da rade efikasnije.
Zašto sarađivati sa SINOYQX™
SINOYQX™ može podržati programe razvoja materijala za direktno hvatanje zraka sa:
Za svaku hemijsku sastav sorbenta, optimalna kombinacija:
Struktura pora × Punjenje sorbenta × Protok zraka × Uslovi regeneracije
treba utvrditi putem testiranja.
Razvijte sljedeću generaciju DAC kontaktora sa SINOYQX™
Razvijate li:
i tražim:
Lagana, otvorenih ćelija i prilagodljiva 3D sorbentna podrška?
SINOYQX™ može obezbijediti uzorke melaminske pjene za evaluaciju u:
Započnite zajednički razvojni projekat
Sorbentna hemija + 3D porozna arhitektura
za sljedeću generaciju niskoenergetskih sistema za uklanjanje ugljika.
Kontaktirajte SINOYQX™ →
