摘要:对利用阳光和空气生成甲烷 (CH 4 )、甲醇 (MeOH) 和乙醇 (EtOH) 的电化学和热化学方法的太阳能到燃料 (STF) 转化效率进行了比较研究。本文研究的系统级 STF 转化效率同时考虑了转化过程和原料捕获过程。具体来说,在本分析中,假设原料 CO 2 和 H 2 O 是从空气中捕获的。对于热化学转化,考虑了一步和两步方法,包括通过 Sabatier 反应生成 CH 4,以及通过 CO 和 H 2 结合逆水煤气变换反应 (rWGS) 生成甲醇 (MeOH) 和乙醇 (EtOH) 的两步过程。然后将用于生成 CH 4 、MeOH 和 EtOH 的最先进的电化学和混合电化学-热化学过程以及相应的系统级 STF 转化效率与热化学方法进行了比较和对比。还介绍了电化学 CO 2 还原反应的目标过电位和法拉第效率 (FE),以与不同操作场景中的热化学方法进行比较。关键词:电化学 CO 2 还原、热化学 CO 2 还原、太阳能转化为燃料的效率、碳质燃料、直接空气捕获■ 介绍
盐水合物中的热阻和传质阻力是设计过程中面临的最大挑战。盐水合物颗粒和耦合介质之间的高热阻和潜在接触不良会导致盐未被利用(非活性储存)。因此,求解二维热阻和传质方程可实现更有效的设计,例如矩形通道和圆形翅片管几何形状,便于制造和定制。
小型研发项目设施的选址、建设、改造、运营和退役;常规实验室操作(如制备化学标准和样品分析);以及小规模试点项目(通常少于 2 年),通常在示范行动之前进行,以验证概念,前提是建设或改造将在之前被扰乱或开发的区域内或毗邻(活跃的公用设施和当前使用的道路很容易到达)。示范行动不包括在这一类别中,示范行动是指大规模开展的行动,以显示一项技术是否可在更大规模上可行并适合商业部署。B5.15 小规模可再生能源研发和试点项目
目前,已经设计了多种储热技术,以匹配系统。1,2这些技术通常可分为三大类:显热储热、潜热储热和热化学储热。7-11但前两种技术更容易损失守恒的热能,因此不适合长期储热。12在这些技术中,热化学储热利用可逆化学反应释放和储存热量,由于其良好的储热密度,热能利用效率最高。13因此,可以研究大量材料用于广泛工作温度范围内的热化学储热。12-19Kubota等人9,20将多孔碳和吸湿材料与氢氧化锂(LiOH)制成低温储能材料,储热性能明显提高。这项研究证明
锂离子细胞的热行为在其整体性能和安全性中起着至关重要的作用。由于操作条件的不同,尤其是排放电流和环境温度,因此细胞温度在操作过程中浮动。因此,必须在广泛的工作条件下理解这些细胞的行为是必不可少的。通过实验测量,这项研究努力确定商业锂离子细胞的热化学反应的依赖性,这是放电速率和环境温度的函数。高限度降低的模型是使用基于替代物的技术来建立的,以制定相关输出参数的响应表面,在没有执行实验的情况下,可以估计这些参数。研究结果表明,排放电流速率增加会导致细胞核心和表面之间的温度差异。此外,鉴于相同的排放电流,低环境温度对电池性能的不利影响相对较高。此外,灵敏度分析表明,细胞温度,排放能力和平均排放能量对环境温度比排放电流更敏感。另一方面,平均排放功率对环境温度不敏感,主要取决于排放电流。©2023电化学学会(“ ECS”)。由IOP Publishing Limited代表EC出版。[doi:10.1149/1945-7111/acd965]
显热(如熔盐、岩石材料、混凝土)(研发/中试阶段) 潜热(如铝合金)(商业化) 热化学热(如沸石、硅胶)(研发) 热化学热(如沸石、硅胶)(研发) 电化学 铅酸电池(商业化) 锂离子电池(商业化) 锌碱性电池(商业化) 液流电池(商业化)
有人提出在与碳捕获与储存兼容的运行条件下,注入蒸汽来减缓钙循环 (CaL) 过程中 CaO 反应性的衰减。然而,目前尚不清楚蒸汽所带来的明显优势是否能在将 CaL 工艺整合为聚光太阳能发电厂 (CaL-CSP) 中的热化学储能系统所需的不同运行条件下保持。在这里,我们研究了蒸汽在与 CaL-CSP 方案兼容的条件下的影响,并评估了仅在一个阶段注入蒸汽(煅烧或碳化)时的影响,以及蒸汽在整个循环中存在时的影响。这里介绍的结果表明,蒸汽可提高 CO 2 闭环中 CaO 多循环的性能,以达到与惰性气体下中等温度下相似的残余转化值。此外,还发现颗粒越大,多循环活性的增强越明显。
摘要:作为热化学能存储领域研究的一部分,本研究旨在调查奥地利三家不同纸浆和造纸厂的流化床反应器产生的三种粉煤灰样品作为热化学能 (TCES) 和 CO 2 存储材料的潜力。 通过不同的物理和化学分析技术分析了选定的样品,例如 X 射线荧光光谱 (XRF)、X 射线衍射 (XRD)、粒度分布 (PSD)、扫描电子显微镜 (SEM)、电感耦合等离子体原子发射光谱 (ICP-OES) 和不同气氛 (N 2 、CO 2 和 H 2 O/CO 2 ) 下的同步热分析 (STA)。 为了评估环境影响,还进行了浸出试验。 通过 XRF 分析验证了 CaO 作为 TCES 的有希望的候选者的含量,其范围为 25–63% (w/w)。 XRD 结果表明,所有粉煤灰样品中的 CaO 均以游离石灰(3-32%)、方解石(21-29%)和硅酸盐的形式存在。STA 结果表明,所有粉煤灰样品均能满足 TCES 的要求(即充电和放电)。所有样品都进行了三次循环稳定性测试,结果表明在前三个反应循环中转化率有所降低。根据 STA 结果,所检查样品的能量含量高达 504 kJ/kg。在 CO 2 /H 2 O 气氛中,由于这些样品中已经存在游离石灰(CaO),因此在第一次放电步骤中,两种粉煤灰样品可以释放更多的能量(~1090 kJ/kg)。基于直接法和干法,这些粉煤灰样品的 CO 2 储存容量在每吨粉煤灰 18 至 110 kg 之间。浸出试验表明,所有重金属均低于奥地利垃圾填埋条例的限值。可以说,通过 TCES 和 CO 2 封存来增值纸浆和造纸工业的粉煤灰是可行的。然而,仍需进行进一步的研究,例如循环稳定性改进、系统集成和生命周期评估 (LCA)。
摘要 本文对氨-氧-氮-水混合物中的流光进行了自洽一维建模。开发并验证了一种包含物质输运、静电势和详细化学性质的流体模型。然后使用该模型模拟由纳秒电压脉冲驱动、在不同热化学条件下由一维层流预混氨-空气火焰产生的雪崩、流光形成和传播阶段。成功证实了 Meek 标准在预测流光起始位置方面的适用性。由于电离率不同,流光形成和传播持续时间随热化学条件的不同而存在显著差异。热化学状态还影响击穿特性,通过保持背景减小电场恒定来测试击穿特性。详细的动力学分析揭示了 O(1 D)在关键自由基(如 O、OH 和 NH 2 )生成中的重要性。此外,还报道了 NH 3 的解离电子激发对 H 和 NH 2 自由基产生的贡献。不同热化学状态下各种非弹性碰撞过程的电子能量损失分数的空间和时间演变揭示了燃料解离所消耗的输入等离子体能量以及雪崩和流光传播阶段主要过程的巨大变化。本研究报告的方法和分析对于开发用于氨点火和火焰稳定的受控纳秒脉冲非平衡等离子体源的有效策略至关重要。