摘要:流化床反应器中 CaCO 3 的循环碳化-煅烧不仅提供了捕获 CO 2 的可能性,而且可以同时用于热化学能量存储 (TCES),这一特性将在未来发挥重要作用,因为不可调度可变发电(例如风能和太阳能)的份额将不断增加。本文对同时进行 TCES 和 CO 2 捕获的工业规模钙循环 (CaL) 工艺进行了技术经济评估。该工艺假定通过出售可调度电力和向某个附近的排放者提供 CO 2 捕获服务来获利(即不考虑 CO 2 的运输和储存)。因此,该工艺与附近的另外两个设施相连:一个可再生的不可调度能源,用于为储存器充电;一个工厂,用于捕获烟气流中的 CO 2,同时释放储存的 CO 2 并产生可调度的电力。该工艺可以在室温下长期储存而不会产生任何显著的能量损失,本文根据特定边界条件下的给定每日能量输入来确定其尺寸,这些边界条件要求充电部分每天稳定运行 12 小时,而放电部分每天 24 小时提供稳定输出。先计算不同工艺要素的相互耦合质量和能量平衡,然后确定主要工艺设备的尺寸,最后通过文献中广泛使用和验证的成本函数计算该工艺的经济性。通过盈亏平衡电价 (BESP)、回收期 (PBP) 和每吨二氧化碳捕获成本来评估该工艺的经济可行性。本研究不包括可再生能源的成本,但评估了其如果纳入系统对工艺成本的潜在影响。还评估了计算成本对主要工艺和经济参数的敏感性。结果表明,根据最现实的经济预测,不同规模的工厂的 BESP 成本在 141 至 -20 美元/MWh 之间,使用寿命为 20 年。当将同一过程评估为碳捕获设施时,其成本在 45 至 -27 美元/吨 CO 2 捕获之间。流化床反应器的投资成本占计算资本支出的大部分,而提高碳酸化器转化率被认为是降低全球成本的一项重要技术目标。
已用于机械响应变色聚合物[8–10],而电子转移机制已被用于制造电致发光机器人皮肤。[11] 具有应力可调结构色的软材料也已开发出来,使用水凝胶基质中的定向纳米片或有机双层、聚合物渗透的光子晶体和液晶系统。[4,5,12] 尽管概念验证材料和设备已经成功展示,但目前这些材料在自主和节能的块体设备中的利用受到以下因素的阻碍:诱导颜色变化所需的高能量输入、速度慢、不可逆性以及扩大合成和制造工艺的挑战。与人造设备相比,鱼、鱿鱼和变色龙等动物已经进化出优雅、节能的细胞内结构,可以动态控制颜色,从而进行交流、警告、保护和伪装。 [13–17] 其中一些动物的彩虹色是由一种名为虹细胞的特殊细胞内的层状纳米结构反射光线的建设性干涉产生的。颜色和亮度的变化是通过细胞介导对这些反射结构的层状间距和方向的操控而产生的。例如,霓虹灯鱼只需使用所谓的百叶窗机制倾斜高反射率的鸟嘌呤板,就能将颜色从蓝绿色(≈ 490 纳米)变为靛蓝色(≈ 400 纳米)(图 1 A、B 和电影 S1,支持信息)。[13] 在电刺激虹细胞的驱动下,颜色变化是可逆的,而且速度超快。由于该机制依靠入射光作为动力源,并且反射光线通过建设性干涉得到加强,因此这些动物可以用最少的能量输入产生强烈、动态可调的颜色。人们还广泛探索了堆叠的薄片形式的层状结构,以便对合成材料的性质和功能进行结构控制。受软体动物壳结构的启发,粘土和无机薄片排列成珍珠层的砖和砂浆结构,可用于显著提高聚合物基复合材料的刚度和断裂韧性。[18–22] 除了机械性能外,人们还开发了具有精心设计的薄片取向的结构材料,以提高锂离子电池石墨阳极的充电速率[23],或实现受植物启发的变形结构[24]和软机器人的形状变化。[25] 与许多可以实现的组装过程相比,
复杂。首先有面板,可以收集阳光并将其转化为电。直流信号被馈入逆变器,该逆变器将直流转换为网格兼容的交流电源(这是您在家中使用的)。出于安全原因,包括各种开关框,整个过程通过电线和导管连接。存储电池可以通过在太阳能电池板中存储更多或一部分电源,在自由阳光期间提供保护能力。太阳能发电系统用于私人电力消耗,气象站,广播或电视台,娱乐场所,例如电影院,酒店,餐馆,村庄,村庄和岛屿。传统的P-N结太阳能电池是最先进的太阳能收集技术。能量输入和载体输出的基本物理学功能功能和相关的电性能(即带距离)。电子需要具有大于带隙的能量,以激发从价带到传导带的电子。理想的太阳能电池的直接带隙为1.4 eV,以吸收来自太阳辐射的最大光子数量。看似无限的晶格创建了允许能量状态的乐队;硅创建一个不存在电子的带隙(一个1.1 eV宽的带隙。然而,太阳的半径接近约6000 K的黑色光谱。因此,从太阳到达地球的大多数光线都具有大于太阳硅群的半径。这些高能声子将被太阳能电池固化。仍然,声子和硅带之间的距离将转换为热量(通过称为声子的溢出)而不是可用的能量。对于单个会议单元,这将设定最大效率约为20%。当前执行多节点光伏设计以克服效率限制的方法似乎并不是昂贵的解决方案。即使是内置的PV设备也只能在白天使用,并且需要直接的阳光(直接连接到内部)才能达到最佳性能。风力涡轮机系统的主要组件如图1.9所示(绘制不缩放)。涡轮机是由叶片,转子轮毂和连接组件形成的。驱动列车是由涡轮旋转质量形成的,低速
2024年12月10日,阿联酋生物技术选择了Sulzer技术,以建立世界上最大的多乳酸生产设施Sulzer的技术已由Amirates Biotech为其即将到来的阿拉伯联合酋长国即将推出的多乳酸(PLA)生产工厂选择。该设施将分为两个阶段,每个阶段的年产能为80,000吨,每年的总生产能力为160,000吨。完成后,它将是世界上最大的PLA生产设施。PLA提供了传统塑料的可持续替代品。它被广泛用于包装,一次性用具等应用中,有助于减少对全球一次性塑料的依赖。Amirates Biotech将利用Sulzer的许可PLA技术来管理单个位置的所有生产步骤,包括乳酸盐生产,纯化和聚合。该设施还将使用基于植物的原料来大规模生产高质量的PLA生物塑料,从而将中东定位为生物塑料行业的关键参与者。可持续的传统塑料替代品,由于其在生物塑料领域的良好往绩,Sulzer的许可PLA技术已经在全球大多数PLA设施中使用。这一新发展增强了Sulzer致力于支持全球行业采用循环制造和建立更繁荣和可持续的社会的承诺。位于阿拉伯联合酋长国,建筑定于2025年开始,该工厂预计将于2028年初运营。该设施将使用乳酸(LA)作为原料来产生PLA,提供低碳足迹和可生物降解的常规塑料替代品,进一步促进了循环经济。Chemtech部门总裁Tim Schulten说:“我们很高兴与Amirates Biotech合作在这个开创性的项目上通过将我们先进的PLA生产技术带到阿联酋,我们正在支持该地区向更可持续的材料的过渡,并为更绿色的未来做出了贡献。” Emmanuel Rapendy,Sulzer Chemtech的全球首席聚合物和结晶继续说:“由于环境挑战强调了全球采用生物聚合物的需求,这是一个极为重要的项目,反映了我们从地面上解决可持续性的精神。我们的技术不仅可以实现更清洁的过程和最终产品,还可以确保我们的设备和系统具有很高的效率,从而限制了操作所需的能量输入。” Amirates Biotech首席执行官Marc Verbruggen促进了全球采用生物聚合物,他说:“我们与Sulzer的合作关系标志着我们建立世界一流的PLA生产设施的旅程中的重要里程碑。Sulzer的专业知识和创新解决方案对于实现我们领导生物聚合物行业的愿景至关重要,同时为更可持续的未来做出了贡献。”
铜金属由于其低电阻率和对电子的高电阻性而高度偏爱微电子的相互作用。[1]微电子设备中最小特征的尺寸计划到2022年达到3 nm限制,[2]设定了越来越严格的需求,以使该技术沉积该设备制造的连续低电阻式CUFILMS。原子层沉积(ALD)是一种基于相互脉冲前体的领先的气相薄膜技术 - 是微电子行业的理想选择,因为它固有地提供了高度的相结合薄膜,而不是复杂的几何形状和高光谱比率结构,并且可以使用高含量比率结构,并且可以覆盖厚度较高。[3] Challenge是为了找到行业,有效和可靠的ALD
摘要 建筑外围护结构中的空气泄漏是建筑物供暖和制冷需求的很大一部分原因。因此,快速可靠地检测泄漏对于提高能源效率至关重要。本文介绍了一种从外部确定建筑外围护结构中空气泄漏的新方法,将锁定热成像和鼓风机门系统的热激发相结合。鼓风机在建筑物内产生周期性的过压,导致外表面(立面)泄漏附近的表面温度发生周期性变化。通过以已知频率激发的温度变化,以激发频率对热图像的时间序列进行傅里叶变换,可得到突出显示泄漏影响区域的幅度和相位图像。红外摄像机的周期性激发和检测称为锁定热成像,广泛用于表征半导体器件和无损检测。激发通常通过光、电或机械能量输入实现。在本研究中,在 75 Pa 压差下,以三个 40 秒的激励周期对外墙进行了测量,总测量时间仅为 2 分钟。在光照、风和云量变化很大的条件下,空气温差为 5 至 7 K 时进行了测量。与最先进的差分红外热成像测量相比,测量结果显示检测质量更高,受环境条件变化的影响更小。该方法仅在激励频率下突出显示振幅图像的变化,从而过滤掉由环境影响引起的变化。因此,低至几开尔文的温差就足够了,可以从外部检查大型外墙。该振幅图像已经比用差分热成像创建的图像更清晰。使用标量积对振幅进行相位加权,可以进一步减少图像中不需要的伪影。关键词 锁定、热成像、鼓风机门、气密性、泄漏检测、建筑围护结构、建筑节能 1 引言 不受控制的气流通过建筑围护结构,造成 30-50% 的建筑物供暖能耗 (Kalamees,2007 年;Jokisalo 等人,2009 年;Jones 等人,2015 年)。因此,气密性评估,特别是快速可靠地定位泄漏,对于减少供暖能源需求至关重要。风扇加压法或鼓风机门测试在多项国际标准 (Deutsches Institut für Normung e. V.,2018 年;ASTM,2019 年) 中有规定,用于测量建筑物的整体气密性。然而,泄漏定位很麻烦,需要
摘要 建筑外围护结构中的空气泄漏是建筑物供暖和制冷需求的很大一部分原因。因此,快速可靠地检测泄漏对于提高能源效率至关重要。本文介绍了一种从外部确定建筑外围护结构中空气泄漏的新方法,将锁定热成像和鼓风机门系统的热激发相结合。鼓风机在建筑物内产生周期性的过压,导致外表面(立面)泄漏附近的表面温度发生周期性变化。通过以已知频率激发的温度变化,以激发频率对热图像的时间序列进行傅里叶变换,可得到突出显示泄漏影响区域的幅度和相位图像。红外摄像机的周期性激发和检测称为锁定热成像,广泛用于表征半导体器件和无损检测。激发通常通过光、电或机械能量输入实现。在本研究中,在 75 Pa 压差下,以三个 40 秒的激励周期对外墙进行了测量,总测量时间仅为 2 分钟。在光照、风和云量变化很大的条件下,空气温差为 5 至 7 K 时进行了测量。与最先进的差分红外热成像测量相比,测量结果显示检测质量更高,受环境条件变化的影响更小。该方法仅在激励频率下突出显示振幅图像的变化,从而过滤掉由环境影响引起的变化。因此,低至几开尔文的温差就足够了,可以从外部检查大型外墙。该振幅图像已经比用差分热成像创建的图像更清晰。使用标量积对振幅进行相位加权,可以进一步减少图像中不需要的伪影。关键词 锁定、热成像、鼓风机门、气密性、泄漏检测、建筑围护结构、建筑节能 1 引言 不受控制的气流通过建筑围护结构,造成 30-50% 的建筑物供暖能耗 (Kalamees,2007 年;Jokisalo 等人,2009 年;Jones 等人,2015 年)。因此,气密性评估,特别是快速可靠地定位泄漏,对于减少供暖能源需求至关重要。风扇加压法或鼓风机门测试在多项国际标准 (Deutsches Institut für Normung e. V.,2018 年;ASTM,2019 年) 中有规定,用于测量建筑物的整体气密性。然而,泄漏定位很麻烦,需要
第1章 概念介绍 简介:飞轮储能:飞轮储能是利用电动机带动飞轮高速旋转,将电能转化为机械能储存起来,在需要的时候,飞轮带动发电机发电。飞轮系统工作在高真空环境中,具有无摩擦损耗、风阻小、寿命长、不影响环境、免维护等特点,适用于电网调频、电能质量保障等,但也存在能量密度低、保证系统安全成本高等缺点,其优势不能小规模体现,目前主要用于电池系统的补充。 飞轮:飞轮储能是一种将电能以动能形式储存起来的智能方法,其技术思路是,需要储存的多余电能驱动电动机,电动机每分钟带动飞轮旋转数千转,将动能储存起来。飞轮由于被悬浮在带有磁铁和高效轴承的真空腔中而可以轻松移动。储存的动能就是飞轮的动量,可以驱动作为系统另一部分的发电机发电。飞轮系统的主要优点是维护成本低、预期寿命长、响应速度快、往返效率约为 90%。主要缺点是成本高、自放电风险高、仅适用于较小容量(3 kWh 至 130 kWh)[18]。关键技术:飞轮储能目前处于实验阶段,主要存在五个技术问题:飞轮转子、轴承、能量转换系统、电动机/发电机和真空腔。1. 飞轮转子。飞轮转子是飞轮储能系统中最重要的部分。整个系统的能量转换依赖于飞轮的旋转。有必要根据转子动力学设计开发强度高、结构合适的飞轮。 2.支撑轴承 支撑高速飞轮的轴承技术是制约飞轮效率和寿命的关键因素之一。 3.能量转换系统 飞轮储能系统的核心是电能与机械能的转换,调节转换过程的能量输入与输出,协调频率和相位。能量转换单元决定系统的效率,支配飞轮系统的运行。 4.发电机/电动机 飞轮储能转子的高转速导致飞轮电机的转速也高,这就要求飞轮电机系统具有高效率、低功耗、高可靠性等特点。目前永磁电机的研究主要集中在降低损耗和解决永磁体的温度敏感性上。5.真空室真空室是飞轮储能系统的辅助系统,使系统不受外界环境的影响。
摘要。地表能量平衡是影响地面热状况的关键因素。随着气候变化,了解地表和地下各层中各个热通量的相互作用及其对多年冻土热状况的相对影响至关重要。分析了一组独特的高海拔气象测量数据,以确定瑞士阿尔卑斯山三个山地多年冻土站点(Murtèl–Corvatsch、Schilthorn 和 Stockhorn)的能量平衡,这些站点自 1990 年代末以来一直在瑞士多年冻土监测网络 (PERMOS) 框架内收集数据。所有站点都配备了四分量辐射、空气温度、湿度、风速和风向以及地面温度和积雪高度的传感器。这三个站点的表面和地面物质成分以及地面冰含量差异很大。能量通量是根据二十年的实地测量计算得出的。虽然辐射收支和地面热通量的确定相对简单(通过钻孔内的四分量辐射传感器和热敏电阻测量),但湍流显热和潜热通量的确定存在较大的不确定性。我们的结果表明,Murtèl–Corvatsch(1997–2018 年,海拔 2600 米)的平均气温为 −1.66 ◦ C,在测量期间上升了约 0.8 ◦ C。在 Schilthorn 站点(1999–2018 年,海拔 2900 米),测得的平均气温为 −2.60 ◦ C,平均上升了 1.0 ◦ C。Stockhorn 站点(2003–2018 年,海拔 3400 米)记录到的气温较低,平均为 −6 ◦ C。 18 ◦ C 并增加了 0.5 ◦ C。测量到的净辐射作为地表最重要的能量输入,显示出显著的差异,Murtèl–Corvatsch 的平均值为 30.59 W m − 2,Schilthorn 的平均值为 32.40 W m − 2,Stockhorn 的平均值为 6.91 W m − 2。使用鲍文比方法计算的湍流通量显示所有站点的值约为 7 到 13 W m − 2,使用总体方法计算的湍流通量显示所有站点的值约为 3 到 15 W m − 2。在融化积雪所用的能量方面观察到了很大的差异:在 Schilthorn 计算出的值为 8.46 W m − 2,在 Murtèl–Corvatsch 为 4.17 W m − 2,在 Stockhorn 为 2.26 W m − 2,反映了三个站点积雪高度的差异。总体而言,我们发现不同地点的能量通量存在相当大的差异。这些差异有助于解释和阐释大气变暖的原因。我们认识到净辐射和地面热通量之间存在很强的关系。我们的研究结果进一步证明了长期监测的重要性,以便更好地了解地表能量平衡成分的变化对永久冻土热状况的影响。所提供的数据集可用于改进永久冻土建模研究,例如,提高对永久冻土融化过程的了解。此处显示和描述的数据可在以下网站下载:https://doi.org/10.13093/permos-meteo-2021-01 (Hoelzle et al., 2021)。