《NETL与莱斯大学合作开发含碳矿石制石墨烯技术》

  • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
  • 发布时间:2022-03-07
  • 2021年7月12日,美国能源部(DOE)国家能源技术实验室(NETL)发布新闻稿,该实验室正与莱斯大学研究人员合作开发焦耳热闪蒸(FJH)技术,可利用含碳矿石低成本生产高价值石墨烯,探索碳资源在发电之外的潜在变革性应用。FJH工艺是一种低成本、高效的方法,可在不到1秒时间内将几乎所有碳基前驱体大量转化成石墨烯,而其他生产方法或者无法实现高质量石墨烯的大量生产,或者能耗偏高。

    通过使用FJH工艺,研究团队已经成功实现并超过了关键技术目标,即石墨烯产量达到1公斤/天。尽管由于新冠疫情造成了延误,该团队仍提前五个月实现了这一目标。通过自动化技术,研究团队不到两个小时就生产了1公斤石墨烯,远远超出了原定目标。下一步,研究团队将对充电系统进行电气改进,计划在项目结束时将生产率提高一倍。未来将优化系统以实现更可控的操作,并将人工智能及机器学习集成到过程控制中,以根据含碳矿石输入源和石墨烯的最终用途进行完全自主控制。一家由莱斯大学研究人员创立的公司Universal Matter正在DOE的支持下进一步扩大FJH工艺规模,计划到2022年第2季度实现石墨烯产量1吨/天的目标。

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    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 发布时间:2021-01-31
    • 2020年10月28日,美国能源部(DOE)宣布在“Coal FIRST”计划框架下资助8000万美元,支持4个先进零碳发电概念设计开发和系统集成项目。此次资助的项目将探索以煤炭、生物质、天然气等为原料的下一代净零排放发电技术,以及结合碳捕集、利用和封存(CCUS)技术生产氢气。项目将完成概念的设计开发、主场地评估和环境信息数据、投资案例分析以及工程规模原型的系统集成设计。具体内容如下: 1、配备碳捕集的先进加压流化床燃烧发电系统的设计开发和系统集成设计 该项目将设计一个先进燃煤电厂,在未来5-10年内通过示范并在2030年前开始投入市场。该项目将使用加压流化床燃烧(PFBC)技术完成300兆瓦先进燃煤电厂的概念设计和预前端工程设计(pre-FEED)研究,目标是完成先进PFBC电厂的开发设计,为后续建造原型电厂提供设计、选址、环境因素、CO2处置策略和成本等信息。 2、混合燃气轮机和超超临界燃煤锅炉概念(HGCC)的发电厂前端工程设计,配备燃烧后碳捕集和储能系统 该项目将完成HGCC概念的系统集成设计研究,该系统将配备符合“Coal FIRST”计划要求的燃烧后碳捕集和储能系统,通过将电厂和组件设计改进、现场储能、提高燃料效率带来的环境收益和CCUS相结合,构建先进的现代化电厂,以灵活适应电网波动性可再生能源的增长。该系统将包含如下子系统:最先进的270兆瓦超超临界燃煤锅炉、87兆瓦天然气燃气轮机、50兆瓦储能、燃烧后碳捕集以及基于藻类的CO2利用系统。 3、先进煤/生物质气化发电及制氢系统 该项目将进行系统集成设计,该系统将结合吹氧气化、水煤气变换、燃烧前碳捕集和变压吸附,利用煤/生物质混合物产生高纯氢气和可发电的燃料废气,发电机功率达到50兆瓦,氢气产量为8500千克/小时,并实现净零排放。该项目将从内布拉斯加州的两个厂址选取,当地已经进行了碳驱提高石油采收率(EOR)和碳封存潜力的研究,且具有低碳电力和氢气需求。生物质原料将采用当地丰富的玉米秸秆。 4、负排放制氢技术示范 该项目将重新开发现有位于印第安纳州西特雷霍特市的煤气化电厂,将其改造为基于气化技术、燃料灵活的负碳排放发电和无碳氢联产。该电厂将现有气化设施与生物质(木质生物质和/或农业残留物)共同燃烧,实现负排放,同时产生氢气。CO2将被捕集并封存在附近已经验证适合封存的深层盐穴中。
  • 《用清洁氨推动西澳大利亚和东亚之间的铁矿石运输脱碳》

    • 来源专题:绿色冶金
    • 发布时间:2023-11-24
    • 西澳大利亚-东亚铁矿石绿色走廊联盟*根据能源转型委员会的分析进行的一项新研究揭示了在西澳大利亚和东亚之间的铁矿石贸易路线上部署以清洁氨为动力的船舶的可行性。根据该研究,这些零排放船舶最早可能在2028年投入运营,到2030年达到5%的采用率,为海事部门的脱碳做出贡献。该研究强调了绿色走廊的重要性,绿色走廊是支持和展示零排放航运解决方案的特定贸易路线。它强调了实施西澳大利亚-东亚绿色走廊所需的关键要素,包括部署氨动力船舶、获得清洁氨作为首选的零排放燃料以及加油基础设施的可用性。这些元素触手可及,等待氨作为船用燃料的安全案例得到验证和接受。研究结果表明,合适的发动机等必要技术正在开发中,到2028年将部署清洁的氨动力散货船。预计有足够的清洁氨来满足走廊的近期和长期需求,无论是来自澳大利亚还是通过全球进口。该研究还将澳大利亚的皮尔巴拉地区确定为可行的加油选择,而新加坡仍处于作为加油中心的有利地位。