美國(guó)能源部撥款4300萬(wàn)美元支持工業(yè)部門脫碳

文章來(lái)源:全球變化研究信息中心秦冰雪2024-10-29 10:38

10月8日,美國(guó)能源部(DOE)宣布向16個(gè)項(xiàng)目撥款4300萬(wàn)美元,用于支持研發(fā)可以減少工業(yè)部門能源使用和溫室氣體排放的變革性技術(shù)。項(xiàng)目分為3大類:
 
1
 
工業(yè)熱能電氣化。
 
①在工業(yè)相關(guān)的工作溫度下識(shí)別和驗(yàn)證彈性熱材料,開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)上可行的彈性熱泵(Elastocaloric Heat Pump, EHP)和主動(dòng)彈性熱再生器(Active Elastocaloric Regenerator, AER),克服目前依賴揮發(fā)性液體制冷劑和工業(yè)熱泵的局限性;②利用激光技術(shù)開(kāi)發(fā)和示范工業(yè)加熱過(guò)程電氣化,并將激光技術(shù)與其他加熱技術(shù)和干燥技術(shù)相結(jié)合;③開(kāi)發(fā)并評(píng)估一種創(chuàng)新且具有成本效益的高揚(yáng)程空氣源無(wú)油閉式循環(huán)機(jī)械蒸汽壓縮熱泵;④開(kāi)發(fā)一種具有跨行業(yè)應(yīng)用、用于高溫(>1300 ℃)的先進(jìn)可擴(kuò)展熱電池,為高溫工業(yè)加熱應(yīng)用提供可行的替代方式;⑤驗(yàn)證并全面試驗(yàn)一種低能耗、基于激光的低溫(<250 ℃)和高溫(>400 ℃)粉末涂層固化技術(shù),用于工業(yè)涂料應(yīng)用,取代現(xiàn)有的低效天然氣固化爐。
 
2
 
能源高效利用。
 
①開(kāi)發(fā)和展示一種新型的利用增材制造(Additive Manufacturing, AM)技術(shù)制作的陶瓷硅化碳化硅(Si-SiC)熱交換器,用于在超過(guò)800 ℃高溫的直接燃燒過(guò)程中回收熱量;②開(kāi)發(fā)一種具有成本效益、高效、跨介質(zhì)的利用金屬高導(dǎo)熱性的聚合物熱交換器,用于中低溫廢熱回收;③開(kāi)發(fā)并擴(kuò)大連續(xù)卷對(duì)卷制造工藝,制造穩(wěn)健且可調(diào)的還原氧化石墨烯(rGO)和rGO-X納濾膜,同時(shí)設(shè)計(jì)螺旋纏繞組件;④設(shè)計(jì)、制造和示范一種高溫?zé)峤粨Q器,能夠從高達(dá)900 ℃的高溫和腐蝕性廢氣中預(yù)熱500 ℃的助燃空氣;⑤開(kāi)發(fā)并擴(kuò)大新型耐溶劑、耐高溫(250 ℃)的碳摻雜氧化鈦薄膜(CDTO),該膜具有精確控制的孔隙和超高滲透率,可用于替代傳統(tǒng)熱分離;⑥提高長(zhǎng)壽命促進(jìn)傳遞膜(FTMs)的選擇性性能,并通過(guò)生產(chǎn)連續(xù)涂覆的薄膜復(fù)合膜和開(kāi)發(fā)用于中試規(guī)模測(cè)試的膜模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模生產(chǎn),可用于混合膜蒸餾系統(tǒng),減少低溫蒸餾的能源消耗和燃燒產(chǎn)生的溫室氣體排放。
 
3
 
有機(jī)廢水脫碳和濕垃圾處理。
 
①優(yōu)化將廢水生物固體轉(zhuǎn)化為生物炭和氣體的自熱熱解技術(shù),取代生物處理場(chǎng)、垃圾填埋和生物固體焚燒;②制定并實(shí)施控制策略,以最大限度地減少生物脫氮和其他過(guò)程中氧化亞氮的排放,同時(shí)提高過(guò)程效率;③利用離子交換和電解方式減少氨去除過(guò)程中氧化亞氮的排放;④提出在水資源回收設(shè)施曝氣過(guò)程中使用納米氣泡,減少二氧化碳、甲烷、氧化亞氮的排放;⑤利用催化劑二氧化鈦(TiO?)和紫外線燈提取的氯化合物與廢水殘留物中的羥胺相互作用,減少氧化亞氮排放。
 
原文題目:U.S. Department of Energy Announces More Than $43 Million in Projects To Drive Industrial Decarbonization Through Cross-Cutting Technologies
 
來(lái)源:https://www.energy.gov/eere/articles/us-department-energy-announces-more-43-million-projects-drive-industrial
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