Меламинска пена за директно хватање ваздуха

Лагана 3Д сорбентна подлога за системе за уклањање угљеника ниске енергије

Технологије директног хватања ваздуха (DAC) превазилазе саму хемију сорбената.

Како се DAC системи скалирају, инжењери такође морају да се позабаве тиме колико велике количине околног ваздуха пролазе кроз структуру за хватање, колико неактивне структурне масе мора да се загреје током регенерације и колико ефикасно се сорбент распоређује по контактору.

SINOYQX™ истражује меламинску пену отворених ћелија као:

Лагана 3Д сорбентна подршка

за системе за директно хватање ваздуха следеће генерације.

У овом концепту, меламинска пена не хвата CO₂ сама по себи.

Уместо тога, служи као лагани порозни носач који потенцијално може да подржи специјализоване сорбенте CO₂ унутар тродимензионалне структуре отворених ћелија.

Зашто DAC-у треба више од бољих сорбената

Амбијентални ваздух садржи релативно ниску концентрацију CO₂.

Да би уклонили значајне количине угљен-диоксида, DAC системи морају стога да обрађују веома велике количине ваздуха.

То значи да перформансе система не зависе само од:

Колико CO₂ може да апсорбује сорбент?

али и на:

Колико ефикасно ваздух може доћи до сорбента?

Ако структура сорбента ствара прекомерни отпор протоку ваздуха, систему може бити потребна већа снага вентилатора и већи улаз електричне енергије.

Истовремено, ако је сорбент нанесен на тешке метале, керамику или друге структурне материјале, ове неактивне компоненте ће можда морати да се више пута загревају и хладе током регенерације.

За DAC системе следеће генерације, инжењерски изазов стога све више постаје:

Хемија сорбената + Архитектура сорбената

3Д архитектура сорбента отворених ћелија

SINOYQX™ меламинска пена има континуирану тродимензионалну структуру отворених ћелија.

За разлику од конвенционалне дводимензионалне површине, ваздух се може кретати кроз унутрашњу порозну мрежу пене.

Ово ствара прилику за проучавање сорбентних премаза, импрегнације и метода површинске функционализације које дистрибуирају активне материјале за хватање по целој структури.

Потенцијална конфигурација би могла бити:

Околни ваздух
↓
3Д меламинска пена отворених ћелија
↓
Сорбент CO₂ распоређен по пенастом скелету
↓
Контакт гаса и чврсте материје
↓
Хватање CO₂ активним сорбентом
↓
Преостали ваздух наставља да пролази кроз структуру

У овом систему, меламинска пена делује као:

• Носач сорбента
• Порозне скеле
• Структурирана подршка
• 3Д оквир

Активна функција хватања CO₂ остаје код специјализоване хемије сорбента.

Потенцијална корист 1: Мањи отпор протоку ваздуха

Подржава дизајн DAC контактора са ниским падом притиска

Директно хватање ваздуха захтева руковање великим запреминама ваздуха.

Из тог разлога, пад притиска је важан инжењерски параметар на нивоу система.

Веома густа структура контактора може обезбедити велику површину, али такође може повећати отпор протоку ваздуха.

Циљ, дакле, није само максимизирање површине.

Прави инжењерски циљ је пронаћи равнотежу између:

Ефикасан контакт гаса и чврсте материје

Низак отпор протоку ваздуха

SINOYQX™ меламинска пена отворених ћелија се процењује као потенцијална архитектура за:

Подршка сорбента са ниским падом притиска

Будући развој може се фокусирати на:

• Пропустљивост ваздуха
• Пад притиска
• Брзина ваздуха
• Структура пора
• Дебљина пене
• Пуњење сорбентом
• Дистрибуција сорбента
• Ефикасност преноса масе

Кључни однос који треба окарактерисати је:

Брзина ваздуха у односу на пад притиска

под реалним условима пуњења сорбентом.

Потенцијална корист 2: Ултра-ниска структурна маса

Смањење неактивног термичког оптерећења током регенерације

Многи процеси директног хватања ваздуха функционишу кроз поновљене циклусе адсорпције и регенерације.

Типичан процес може укључивати:

Адсорпција CO₂
↓
Засићење сорбентом
↓
Регенерација
↓
Ослобађање CO₂
↓
Поновна употреба сорбента

Током термичке регенерације, унета енергија не загрева само сам сорбент.

Носећа структура и друге неактивне компоненте такође могу апсорбовати топлоту.

Ово доприноси:

Паразитско термално оптерећење

Стандардна меламинска пена SINOYQX™ има типичну густину од приближно:

8.5 кг / м³

Његова веома мала структурна маса чини га кандидатом за процену као:

Подлога за сорбент ултра ниске термалне масе

Потенцијални инжењерски пут је:

Доња маса подршке
↓
Нижи неактивни структурни топлотни капацитет
↓
Мање неактивног материјала који се више пута загрева током сваког циклуса
↓
Потенцијално нижа потражња за енергијом повезана са регенерацијом

Коначна метрика учинка не би требало да буде само тежина материјала.

Релевантна метрика на нивоу система је:

Потрошња енергије по тони сакупљеног CO₂

Потенцијална корист 3: Активнији сорбент по јединици структурне масе

Традиционалне равне подлоге углавном подржавају активни материјал на спољној површини.

Тродимензионална порозна скела нуди могућност дистрибуције сорбента кроз унутрашњу мрежу.

Ово ствара прилику за истраживање:

Више активне површине по јединици структурне масе

Потенцијалне користи укључују:

• Побољшано коришћење сорбента
• Већи контакт гаса и чврсте материје
• Нижа неактивна структурна фракција
• Смањена тежина модула
• Побољшана ефикасност материјала
• Компактнија архитектура сорбента

Циљ је користити мање структурног материјала, а истовремено подржати активнију хемију хватања.

SINOYQX™ DAC платформа за подршку сорбентима

SINOYQX™ може подржати заједнички развој различитих структура меламинске пене за истраживање директног хватања ваздуха.

Стандардни степен отворених ћелија

Погодно за рану фазу евалуације која укључује:

• Сорбентни премаз
• Импрегнација сорбентом
• Функционализација површине
• Студије преноса масе
• Почетно тестирање адсорпције

Ова врста може се користити као основни материјал за експерименте за доказивање концепта.

Низак пад притиска

Дизајнирано за даљу оптимизацију:

• Структура пора
• Однос отворених ћелија
• Пропустљивост ваздуха
• Дебљина пене
• Отпор протока ваздуха

Потенцијална подручја истраживања укључују:

• Нискоенергетски DAC
• Контактори са високим протоком ваздуха
• Пасивни контакт са ваздухом
• Системи за ваздух велике запремине

Хидрофобни степен

Погодно за процену рада DAC-а под:

• Висока влажност
• Изложеност на отвореном
• Ризик од кондензације
• Променљиви услови околине

Ова оцена може помоћи истраживачима да проуче како влага утиче на:

• Адсорпција CO₂
• Десорпција CO₂
• Стабилност сорбента
• Пад притиска
• Понашање при вожњи бициклом

Ојачани степен

Развијено за пројекте који захтевају побољшање:

• Механичка стабилност
• Димензионална стабилност
• Снага руковања
• Задржавање сорбента
• Издржљивост при вожњи бициклом
• Интеграција модула

Ова опција је погоднија за прототипове контактора и студије поновљеног циклуса.

Заједнички развојни модел

SINOYQX™ не позиционира меламинску пену као сам сорбент CO₂.

Наша улога је усмерена на:

3Д архитектура отворених ћелија

Стога је одговарајући модел сарадње:

Развијач сорбента

Пружа стручност у:

• Селективност CO₂
• Капацитет адсорпције
• Хемија регенерације
• Хемија површине
• Формулација сорбента

SINOYQX™

Пружа стручност у:

• 3Д порозна структура
• Пропустљивост ваздуха
• Тежина носача
• Архитектура пора
• Обрада материјала
• mehanički дизајн
• Прилагођене димензије

Заједно, систем постаје:

Сорбентна хемија + порозна архитектура

Кључни параметри перформанси које треба проверити

Ова апликација би тренутно требало да се третира као:

Концепт заједничког развоја

а не потпуно валидирани комерцијални DAC производ.

Следеће параметре треба проценити заједно са произвођачем сорбента.

Пуњење сорбентом

Одредите колико активног сорбента може да се задржи по:

• Пенаста маса
• Запремина пене
• Запремина модула

уз одржавање прихватљивог протока ваздуха и механичке стабилности.

Унос CO₂

Процените оба:

CO₂ / Маса сорбента

CO₂ / Запремина модула

да би се разумели перформансе и на нивоу материјала и на нивоу модула.

Пад притиска

Успоставите криве перформанси за различите:

• Дебљине пене
• Структуре пора
• Пуњења сорбентом
• Брзине ваздуха

Циљ је генерисање:

Брзина ваздуха у односу на пад притиска

подаци за пројектовање контактора.

Кинетика сорпције

Проценити, оценити:

• Стопа адсорпције
• Брзина десорпције
• Пробојно понашање
• Перформансе преноса масе

Топлотна маса

Упоредите различите архитектуре подршке под еквивалентним капацитетом за хватање CO₂.

Кључно питање је:

Колико неактивног материјала мора бити загрејано и охлађено током сваког циклуса регенерације?

Стабилност при вожњи бициклом

Дугорочна вожња бицикла треба да процени:

• Замор пене
• Ослобађање сорбента
• Формирање праха
• Промене структуре пора
• Димензионална стабилност
• Опадање капацитета CO₂

Стабилност влажности

Процените перформансе под различитим условима релативне влажности, укључујући промене у:

• Структура пене
• Стабилност сорбента
• Пад притиска
• Унос CO₂
• Бициклистичке перформансе

Додатна примена: Термичка изолација у DAC системима

Меламинска пена се такође може проценити за другу, конвенционалнију улогу унутар DAC инфраструктуре.

Могућа места за изолацију укључују:

• Опрема за регенерацију
• Процесни цевовод
• Грејани канали
• Опрема за прераду CO₂
• Кућишта опреме

Смањењем непотребног губитка топлоте, топлотна изолација може подржати мању потражњу за грејањем унутар DAC опреме.

Ова примена је одвојена од концепта сорбентне подлоге и ближа је устаљеним случајевима употребе индустријске изолације.

Од лаких материјала до ниже паразитске енергије

SINOYQX™ не тврди да меламинска пена директно хвата CO₂.

Потенцијални пут смањења угљеника заснива се на системском инжењерингу:

Ниво материјала

Ултралаган 3Д материјал отворених ћелија

↓

Цомпонент Левел

Лагани сорбентни носач

↓

Ниво процеса

Потенцијално нижи отпор протоку ваздуха
Нижа структурна термална маса
Смањена тежина неактивне потпоре

↓

Системски ниво

Мања потреба за паразитским протоком ваздуха и топлотном енергијом

↓

Ниво уклањања угљеника

Потенцијално смањење потребне енергије по тони заробљеног CO₂

Циљ је једноставан:

Помаже сорбентима да раде ефикасније.

Зашто сарађивати са SINOYQX™

SINOYQX™ може да подржи програме развоја материјала за директно хватање ваздуха помоћу:

• Стандардна меламинска пена отворених ћелија
• Типична густина око 8.5 кг/м³
• Прилагођене структуре пора
• Прилагођене дебљине
• ЦНЦ сечење
• Хидрофобне опције
• Армиране конструкције
• Површинска обрада
• Композитни развој
• Узорци истраживања и развоја малих серија
• Заједничка подршка развоју

За сваку хемију сорбента, оптимална комбинација:

Структура пора × Пуњење сорбентом × Проток ваздуха × Услови регенерације

треба утврдити тестирањем.

Развијте следећу генерацију DAC контактора са SINOYQX™

Да ли развијате:

• Системи за директно хватање ваздуха
• Чврсти сорбент DAC
• Пассиве ДАЦ
• Контактори структурираних сорбената
• Модули за адсорпцију CO₂
• Материјали за уклањање угљеника
• Нови контактори за гас и чврсто гориво

и тражим:

Лаган, отворених ћелија и прилагодљив 3Д сорбентни носач?

SINOYQX™ може да обезбеди узорке меламинске пене за процену у:

• Сорбентни премаз
• Импрегнација сорбентом
• Тестирање протока ваздуха
• Тестирање пада притиска
• Студије адсорпције и десорпције
• Евалуација вожње бициклом

Покрените заједнички развојни пројекат

Сорбентна хемија + 3Д порозна архитектура

за следећу генерацију нискоенергетских система за уклањање угљеника.

Контактирајте SINOYQX™ →