摘要:CO 2的可再生电驱动电解可能是一种可行的碳中性方法,用于生产基于碳的增值化学物质,例如一氧化碳,甲酸,甲酸,乙烯和乙醇。典型的CO 2电解仪源于高功率要求,这主要是由于能量强度阳极反应。在这项工作中,我们通过在阳极处使用基于Nife的双金属催化剂并施加磁场,从而减少了阳极过电势,从而减少了整体细胞能量消耗。对于CO 2电解过程生产CO,在基于电极的电极流动电解酶中,我们证明,在超过-300 mA/cm 2的CO部分电流密度下,可以使用ANODE和/或使用磁性磁力器的Nife catalyst来实现从7%到64%的功率节省。我们将最大CO部分电流密度达到-565 mA/cm 2,在全细胞能量效率为45%的情况下,将2 M KOH作为电解质。t
我们一致认为,我们需要一个强劲、清洁的氢能产业。氢能对环境的影响和能源效率取决于其生产方式。目前,大多数氢能是通过天然气重整或气化生产的,也有少量是通过电解和其他方法生产的。电解氢有可能减少最难减排行业的排放,特别是在无法直接电气化的地方。然而,由于电解过程的能量强度,当使用天然气或煤炭作为动力时,电解器产生的氢能的排放量是通过蒸汽甲烷重整 (SMR) 产生的传统氢能的 1.5-5 倍。4 因此,估计表明,如果没有保障措施,45V 实际上会增加美国氢能生产的排放强度。5 纳税人的钱不能盲目地支持各种电解氢,否则我们可能会损害气候进步,并进一步补贴化石燃料行业,而牺牲环境正义和美国消费者。6
图7显示了这些生产模式的比较,假设有2030年的电解和天然气的成本和效率。在电解途径中,电解工厂的利用率对成本敏感性具有物质影响。在较低的利用率下,由于资本回收率较低而导致的平均成本增加。较高的利用率需要通过网格连接或可再生能源的全天候供应来持续供电。(印度的电网电力很可能涉及从燃煤电厂中汲取电力,因此“绿化”生产过程需要购买可再生能源证书。这使网格电力模式更加昂贵。)
用铝或钢制造的电池壳需要防止腐蚀,以确保组件的寿命。随后的涂料,包括电解和电解涂层涂料,最佳粘附在清洁表面。atotech提供了各种可持续清洁器,表面准备和电池模块和外壳的粘附启动子工艺。钢电池外壳组件最好通过我们高效的基于电解的涂料来保护腐蚀,从而提供无与伦比的腐蚀性。使用Atotech的电解和锌基涂料,紧固件和电池组件的固定件满足了降低接触腐蚀,改善电导率以及确定的摩擦系数的高需求。
作为到2050年达到碳中立性的创新技术,CO 2捕获和利用(CCU *1)技术近年来引起了人们的关注。正在考虑产生CO 2的三种主要反应方法:基于氢的反应,电解反应和基于光合作用的反应。尤其是本研究的主题电解方法,由于其原材料的高便利性(除了CO 2之外),因此在全球引起了广泛关注。在这项联合研究中,CERT和AGC组将利用CERT在2020年成功的试点示范实验中获得的知识,这是世界上第一个使用CO 2电解技术从工业排放中产生乙烯的 *2,并将对CO 2电解工厂的实际应用进行研究。AGC集团计划与其制造基础合作,以验证该过程并评估该技术的可行性。在其中期管理计划(AGC Plus 2026)中,AGC集团将“促进可持续性管理”设置为其主要策略之一,并设定了到2050年实现“ Carbon Net Zero *3”的目标。通过这项联合研究,AGC组旨在使用CO 2电解实现CCU技术。
不包括基于海水淡化和海水冷却的氢气生产(例如在海湾合作委员会国家)。蓝氢包括 SMR-CCUS、ATR-CCUS 和煤-CCUS,假设 ATR-CCUS 的份额到 2050 年将逐渐增加到 75%。蓝氢生产中的冷却包括 CCUS 系统产生的冷却需求。绿氢包括碱性和 PEM 电解,假设 PEM 电解的份额到 2050 年将逐渐增加到 75%。假设电解效率适度逐步提高(未来三十年,碱性电解提高 7.5 个百分点,PEM 电解提高 4.5 个百分点)。为了计算目的,应用了 Lewis 等人 (2022) 的案例 2 中蓝氢的冷却和生产份额。ATR = 自热重整;CCUS = 碳捕获、利用和储存;H2 = 氢气;PEM = 质子交换膜;SMR = 蒸汽甲烷重整。
本研究考察了在东南亚国家联盟 (ASEAN) 和东亚峰会 (EAS) 的背景下,利用可再生能源弃电生产氢气在多大程度上可以实现环境效益,以及电解制氢的成本。电解制氢的成本范围从电解器负荷率为 1,500 小时或以上时每千克氢气不到 2 美元到电解器负荷率为 500 小时或以下时每千克氢气 10 美元甚至更高。利用可再生能源弃电生产氢气减少的二氧化碳排放量在东盟约为 1.3 亿吨到 1.5 亿吨之间,在东亚峰会约为 180 亿吨到 190 亿吨之间。将现行的碳价应用于减少的二氧化碳排放量,通过电解可再生能源削减电力生产氢气的可能货币化收益在东盟约为每千克氢气 0.25 美元到每千克氢气 9.00 美元之间,在东亚地区约为每千克氢气 0.50 美元到每千克氢气 15.00 美元之间。成本效益分析的结果表明,碳价需要达到每吨二氧化碳 10 美元左右,才能证明在东盟和东亚地区通过电解可再生能源削减电力生产氢气是合理的。结果还表明,即使在低碳价下,高电解器负荷率也使得通过电解可再生能源削减电力生产氢气具有成本竞争力。
摘要:最近,消毒剂的使用已成为一种扩散的,有时甚至是不可分割的实践,对限制感染的扩散至关重要。微生物污染的控制现已集中在使用传统药物(即次氯酸盐,臭氧)上。但是,它们的长时间使用可能会引起人类健康和环境的潜在待遇。目前,强烈需要以避免浪费,非常低的毒性且安全且易于处理和存储的方式制备的低影响但有效的杀菌剂。在这项研究中,研究并提出了产生的电化学活化的次伐多孔(HOCL)酸溶液,并将其整合在擦洗机中以进行局部清洁处理。与含有传统的Ecolabel标准洗涤剂的机器相比,这种创新的机器已用于局部清洁和卫生设施,以评估HOCL的微生物电荷和有机污垢去除能力。还通过扫描电子显微镜(SEM)研究了对地块材料的潜在损害。已经进行了比较生命周期评估(LCA)分析,以评估基于HOCL和基于洗涤剂的机器的使用的可持续性。
摘要:在这项工作中,开发了用于水中的GD 3+离子检测的电解石墨烯场效应晶体管。通过在聚酰亚胺的光载体上制造了晶体管的源和排水电极,而石墨烯通道则是通过用喷墨打印氧化石墨烯墨水墨水来获得的,随后将氧化石墨烯墨水还原以减少氧化石墨烯。GD 3+选择性配体DOTA由炔烃连接器功能化,以通过在金电极上的Chemistry将其移植而不会失去其对GD 3+的影响。全面描述了合成途径,配体,接头和功能化表面的特征是电化学分析和光谱。AS官能化电极用作石墨烯晶体管中的栅极,因此可以调节源量电流作为其电势的函数,该电源本身是由在门表面上捕获的GD 3+浓度调节的。即使在包含其他潜在干扰离子的样品中,获得的传感器也能够量化GD 3+,例如Ni 2+,Ca 2+,Na+和3+。量化范围从1 pm到10 mm,对于三价离子,灵敏度为20 mV dec -1。这为医院或工业废水中的GD 3+定量铺平了道路。