โฟมเมลามีนสำหรับดักจับอากาศโดยตรง
โครงสร้างรองรับสารดูดซับ 3 มิติ น้ำหนักเบา สำหรับระบบกำจัดคาร์บอนพลังงานต่ำ
เทคโนโลยีการดักจับมลพิษจากอากาศโดยตรง (Direct Air Capture หรือ DAC) กำลังก้าวข้ามขีดจำกัดของสารเคมีดูดซับเพียงอย่างเดียวแล้ว
เมื่อระบบ DAC มีขนาดใหญ่ขึ้น วิศวกรต้องพิจารณาถึงวิธีการเคลื่อนที่ของอากาศแวดล้อมปริมาณมากผ่านโครงสร้างการดักจับ ปริมาณมวลโครงสร้างที่ไม่ใช้งานที่ต้องให้ความร้อนในระหว่างการฟื้นฟู และประสิทธิภาพในการกระจายสารดูดซับทั่วทั้งตัวสัมผัสด้วย
SINOYQX™ กำลังศึกษาโฟมเมลามีนแบบเซลล์เปิดในฐานะ:
วัสดุรองรับแบบดูดซับ 3 มิติ น้ำหนักเบา
สำหรับระบบดักจับอากาศโดยตรงรุ่นใหม่
ในแนวคิดนี้ โฟมเมลามีนไม่สามารถดักจับ CO₂ ได้ด้วยตัวเอง
แต่ในทางกลับกัน มันทำหน้าที่เป็นตัวพาที่มีรูพรุนและน้ำหนักเบา ซึ่งอาจช่วยรองรับสารดูดซับ CO₂ ชนิดพิเศษภายในโครงสร้างเซลล์เปิดสามมิติได้
เหตุใด DAC จึงต้องการมากกว่าแค่สารดูดซับที่ดีกว่า
อากาศโดยรอบมีปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ค่อนข้างต่ำ
ดังนั้น เพื่อกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณที่ได้ผล ระบบ DAC จึงต้องประมวลผลอากาศปริมาณมาก
นั่นหมายความว่าประสิทธิภาพของระบบไม่ได้ขึ้นอยู่กับปัจจัยเพียงอย่างเดียวดังนี้:
สารดูดซับนี้สามารถดักจับCO₂ ได้มากแค่ไหน ?
แต่ยังรวมถึง:
อากาศสามารถเข้าถึงสารดูดซับได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใด?
หากโครงสร้างของสารดูดซับทำให้เกิดแรงต้านการไหลของอากาศมากเกินไป ระบบอาจต้องการกำลังพัดลมที่สูงขึ้นและพลังงานไฟฟ้าที่มากขึ้น
ในขณะเดียวกัน หากสารดูดซับถูกรองรับด้วยโลหะหนัก เซรามิก หรือวัสดุโครงสร้างอื่นๆ ส่วนประกอบที่ไม่ใช้งานเหล่านี้อาจจำเป็นต้องได้รับการให้ความร้อนและทำให้เย็นลงซ้ำๆ ในระหว่างการฟื้นฟูด้วยเช่นกัน
สำหรับระบบ DAC รุ่นต่อไป ความท้าทายทางวิศวกรรมจึงเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ดังนี้:
เคมีของสารดูดซับ + โครงสร้างของสารดูดซับ
โครงสร้างดูดซับแบบเซลล์เปิด 3 มิติ
โฟมเมลามีน SINOYQX™ มีโครงสร้างเซลล์เปิดสามมิติต่อเนื่องกัน
แตกต่างจากพื้นผิวสองมิติแบบทั่วไป อากาศสามารถเคลื่อนที่ผ่านโครงข่ายรูพรุนภายในของโฟมได้
สิ่งนี้สร้างโอกาสในการศึกษาการเคลือบสารดูดซับ การแทรกซึม และวิธีการปรับแต่งพื้นผิวเพื่อกระจายวัสดุจับยึดที่มีประสิทธิภาพไปทั่วโครงสร้าง
รูปแบบการกำหนดค่าที่เป็นไปได้อาจเป็นดังนี้:
อากาศโดยรอบ
↓
โฟมเมลามีนเซลล์เปิด 3 มิติ
↓
สารดูดซับ CO₂ กระจายตัวอยู่บนโครงสร้างโฟม
↓
การสัมผัสระหว่างแก๊สและของแข็ง
↓
การดักจับ CO₂ ด้วยสารดูดซับแบบแอคทีฟ
↓
อากาศที่เหลือยังคงไหลผ่านโครงสร้างต่อไป
ในระบบนี้ โฟมเมลามีนทำหน้าที่ดังนี้:
ฟังก์ชันการดักจับ CO₂ ที่มีประสิทธิภาพยังคงอยู่ที่สารเคมีดูดซับชนิดพิเศษ
ประโยชน์ที่อาจได้รับข้อที่ 1: ลดแรงต้านการไหลของอากาศ
รองรับการออกแบบคอนแทคเตอร์ DAC แรงดันตกต่ำ
ระบบดักจับอากาศโดยตรง (Direct Air Capture) จำเป็นต้องใช้ปริมาณอากาศในการหมุนเวียนสูง
ด้วยเหตุนี้ การลดลงของความดันจึงเป็นพารามิเตอร์ทางวิศวกรรมระดับระบบที่สำคัญ
โครงสร้างคอนแทคเตอร์ที่มีความหนาแน่นสูงอาจให้พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ แต่ก็อาจเพิ่มความต้านทานการไหลของอากาศได้เช่นกัน
ดังนั้นเป้าหมายจึงไม่ใช่เพียงแค่การเพิ่มพื้นที่ผิวให้มากที่สุดเท่านั้น
เป้าหมายที่แท้จริงของงานวิศวกรรมคือการหาจุดสมดุลระหว่าง:
การสัมผัสระหว่างก๊าซและของแข็งที่มีประสิทธิภาพ
และ
ความต้านทานการไหลของอากาศต่ำ
โฟมเมลามีนแบบเซลล์เปิด SINOYQX™ กำลังได้รับการประเมินว่าเป็นวัสดุโครงสร้างที่มีศักยภาพสำหรับ:
ตัวรองรับสารดูดซับแรงดันตกต่ำ
การพัฒนาในอนาคตสามารถมุ่งเน้นไปที่:
ความสัมพันธ์ที่สำคัญที่จะต้องอธิบายคือ:
ความเร็วลมเทียบกับการลดลงของความดัน
ภายใต้สภาวะการบรรจุสารดูดซับที่สมจริง
ประโยชน์ที่อาจได้รับข้อที่ 2: มวลโครงสร้างต่ำมาก
ลดภาระความร้อนที่ไม่ใช้งานระหว่างการฟื้นฟู
กระบวนการดักจับมลพิษจากอากาศโดยตรงหลายวิธีทำงานโดยใช้กระบวนการดูดซับและฟื้นฟูสภาพซ้ำๆ หลายรอบ
กระบวนการทั่วไปอาจประกอบด้วย:
การดูดซับ CO₂
↓
ความอิ่มตัวของสารดูดซับ
↓
การฟื้นฟู
↓
การปล่อย CO₂
↓
การนำสารดูดซับกลับมาใช้ใหม่
ในระหว่างการฟื้นฟูด้วยความร้อน พลังงานที่ป้อนเข้าไปไม่ได้ให้ความร้อนแก่สารดูดซับเพียงอย่างเดียว
โครงสร้างรองรับและส่วนประกอบที่ไม่ใช้งานอื่นๆ อาจดูดซับความร้อนได้เช่นกัน
สิ่งนี้มีส่วนช่วยให้:
ภาระความร้อนปรสิต
โฟมเมลามีนมาตรฐาน SINOYQX™ มีความหนาแน่นโดยทั่วไปประมาณ:
8.5 กก. / ม
เนื่องจากมีมวลโครงสร้างต่ำมาก จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการประเมินในฐานะ:
ตัวรองรับสารดูดซับที่มีมวลความร้อนต่ำมาก
เส้นทางวิศวกรรมที่เป็นไปได้คือ:
มวลรองรับที่ลดลง
↓
ความจุความร้อนโครงสร้างที่ไม่ใช้งานที่ต่ำกว่า
↓
ลดปริมาณวัสดุที่ไม่ใช้งานที่ถูกให้ความร้อนซ้ำๆ ในแต่ละรอบ
↓
อาจลดความต้องการพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการฟื้นฟูได้
ตัวชี้วัดประสิทธิภาพขั้นสุดท้ายไม่ควรพิจารณาแค่น้ำหนักของวัสดุเพียงอย่างเดียว
ตัวชี้วัดระดับระบบที่เกี่ยวข้องคือ:
ปริมาณการใช้พลังงานต่อตันของ CO₂ ที่ดักจับได้
ประโยชน์ที่อาจได้รับข้อที่ 3: ปริมาณสารดูดซับที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นต่อหน่วยมวลโครงสร้าง
พื้นผิวระนาบแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่จะรองรับวัสดุที่ใช้งานอยู่บนพื้นผิวด้านนอกเป็นหลัก
โครงสร้างพรุนสามมิติเปิดโอกาสให้สามารถกระจายสารดูดซับไปทั่วโครงข่ายภายในได้
สิ่งนี้สร้างโอกาสในการสำรวจ:
พื้นผิวใช้งานต่อหน่วยมวลโครงสร้างมากขึ้น
ประโยชน์ที่จะได้รับรวมถึง:
เป้าหมายคือการใช้วัสดุโครงสร้างให้น้อยลง ในขณะเดียวกันก็รองรับกระบวนการดักจับสารเคมีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
แพลตฟอร์มรองรับสารดูดซับ DAC SINOYQX™
SINOYQX™ สามารถสนับสนุนการพัฒนาร่วมกันของโครงสร้างโฟมเมลามีนที่แตกต่างกันสำหรับการวิจัยการดักจับอากาศโดยตรง (Direct Air Capture)
เกรดเซลล์เปิดมาตรฐาน
เหมาะสำหรับการประเมินผลในระยะเริ่มต้น ซึ่งรวมถึง:
เกรดนี้สามารถใช้เป็นพื้นฐานสำหรับงานวิจัยเพื่อพิสูจน์แนวคิดได้
เกรดแรงดันตกต่ำ
ออกแบบมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของ:
ขอบเขตการวิจัยที่เป็นไปได้ ได้แก่:
เกรดกันน้ำ
เหมาะสำหรับการประเมินการทำงานของ DAC ภายใต้เงื่อนไขดังต่อไปนี้:
ระดับความชื้นนี้สามารถช่วยให้นักวิจัยศึกษาว่าความชื้นส่งผลต่อสิ่งต่อไปนี้อย่างไร:
เกรดเสริมแรง
พัฒนาขึ้นสำหรับโครงการที่ต้องการปรับปรุง:
ตัวเลือกนี้เหมาะสมกว่าสำหรับคอนแทคเตอร์ต้นแบบและการศึกษาการทำงานแบบวนซ้ำ
รูปแบบการพัฒนาร่วมกัน
SINOYQX™ ไม่ได้วางตำแหน่งโฟมเมลามีนเป็นสารดูดซับ CO₂ โดยตรง
บทบาทของเรามุ่งเน้นไปที่:
สถาปัตยกรรมเซลล์เปิด 3 มิติ
ดังนั้น รูปแบบความร่วมมือที่เหมาะสมจึงเป็นดังนี้:
ซอร์เบนท์ ดีเวลลอปเปอร์
มีความเชี่ยวชาญในด้านต่างๆ ดังนี้:
SINOYQX™
มีความเชี่ยวชาญในด้านต่างๆ ดังนี้:
เมื่อรวมกันแล้ว ระบบจะกลายเป็น:
เคมีของสารดูดซับ + โครงสร้างที่มีรูพรุน
ตัวชี้วัดประสิทธิภาพหลักที่ต้องตรวจสอบ
ในขณะนี้ แอปพลิเคชันนี้ควรได้รับการพิจารณาในลักษณะดังต่อไปนี้:
แนวคิดการพัฒนาร่วมกัน
แทนที่จะเป็นผลิตภัณฑ์ DAC เชิงพาณิชย์ที่ผ่านการตรวจสอบอย่างสมบูรณ์
ควรประเมินพารามิเตอร์ต่อไปนี้ร่วมกับสารพัฒนาตัวดูดซับ
การบรรจุสารดูดซับ
กำหนดปริมาณสารดูดซับที่ใช้งานได้ซึ่งสามารถกักเก็บไว้ได้ต่อ:
ในขณะที่ยังคงรักษาการไหลเวียนของอากาศและความเสถียรทางกลที่ยอมรับได้
การดูดซับCO₂
ประเมินทั้งสองอย่าง:
CO₂ / มวลของสารดูดซับ
และ
CO₂ / ปริมาตรโมดูล
เพื่อทำความเข้าใจประสิทธิภาพทั้งในระดับวัสดุและระดับโมดูล
ความดันลดลง
สร้างกราฟแสดงประสิทธิภาพในด้านต่างๆ ดังนี้:
เป้าหมายคือการสร้าง:
ความเร็วลมเทียบกับการลดลงของความดัน
ข้อมูลสำหรับการออกแบบคอนแทคเตอร์
จลนศาสตร์การดูดซับ
ประเมิน:
มวลความร้อน
เปรียบเทียบโครงสร้างการรองรับที่แตกต่างกันภายใต้ความสามารถในการดักจับ CO₂ ที่เท่ากัน
คำถามสำคัญคือ:
ต้องใช้ความร้อนและความเย็นกับวัสดุที่ไม่ใช้งานปริมาณเท่าใดในแต่ละรอบการฟื้นฟู?
เสถียรภาพในการปั่นจักรยาน
ควรประเมินการปั่นจักรยานในระยะยาวดังนี้:
ความคงตัวของความชื้น
ประเมินประสิทธิภาพภายใต้สภาวะความชื้นสัมพัทธ์ที่แตกต่างกัน รวมถึงการเปลี่ยนแปลงในด้านต่างๆ ดังนี้:
การประยุกต์ใช้เพิ่มเติม: ฉนวนกันความร้อนในระบบ DAC
อาจมีการประเมินการใช้งานโฟมเมลามีนในบทบาทที่สองซึ่งเป็นบทบาททั่วไปมากขึ้นในโครงสร้างพื้นฐานของ DAC ด้วยเช่นกัน
ตำแหน่งที่เหมาะสมสำหรับการติดตั้งฉนวนกันความร้อน ได้แก่:
ด้วยการลดการสูญเสียความร้อนที่ไม่จำเป็น ฉนวนกันความร้อนสามารถช่วยลดความต้องการความร้อนภายในอุปกรณ์ DAC ได้
การใช้งานนี้แตกต่างจากแนวคิดการรองรับสารดูดซับ และใกล้เคียงกับการใช้งานฉนวนกันความร้อนในอุตสาหกรรมที่เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไป
จากวัสดุน้ำหนักเบาสู่การลดการใช้พลังงานโดยไม่จำเป็น
SINOYQX™ ไม่ได้อ้างว่าโฟมเมลามีนสามารถดักจับ CO₂ ได้โดยตรง
แนวทางที่เป็นไปได้ในการลดการปล่อยคาร์บอนนั้นอยู่บนพื้นฐานของวิศวกรรมระบบ:
ระดับวัสดุ
วัสดุเซลล์เปิด 3 มิติ น้ำหนักเบาพิเศษ
↓
ระดับส่วนประกอบ
วัสดุรองรับการดูดซับน้ำหนักเบา
↓
ระดับกระบวนการ
อาจลดแรงต้านการไหลของอากาศได้
มวลความร้อนเชิงโครงสร้างที่ต่ำกว่า
ลดน้ำหนักส่วนรองรับที่ไม่ใช้งาน
↓
ระดับระบบ
ลดการไหลเวียนของอากาศที่ไม่พึงประสงค์และความต้องการพลังงานความร้อน
↓
ระดับการกำจัดคาร์บอน
ศักยภาพในการลดปริมาณพลังงานที่จำเป็นต่อการดักจับ CO₂ หนึ่งตัน
เป้าหมายนั้นง่ายมาก:
ช่วยให้สารดูดซับทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
เหตุใดจึงควรทำงานร่วมกับ SINOYQX™
SINOYQX™ สามารถสนับสนุนโครงการพัฒนาวัสดุดักจับคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศโดยตรงได้ดังนี้:
สำหรับสารดูดซับแต่ละชนิด การผสมผสานที่เหมาะสมที่สุดมีดังนี้:
โครงสร้างรูพรุน × ปริมาณสารดูดซับ × อัตราการไหลของอากาศ × สภาวะการฟื้นฟู
ควรตรวจสอบผ่านการทดสอบ
พัฒนาคอนแทคเตอร์ DAC รุ่นต่อไปด้วย SINOYQX™
คุณกำลังพัฒนาสิ่งต่อไปนี้หรือไม่:
และกำลังมองหา:
วัสดุรองรับการดูดซับแบบ 3 มิติ น้ำหนักเบา โครงสร้างแบบเซลล์เปิด และปรับแต่งได้ตามต้องการ?
SINOYQX™ สามารถจัดหาตัวอย่างโฟมเมลามีนเพื่อการประเมินในด้านต่างๆ ดังนี้:
เริ่มต้นโครงการพัฒนาร่วมกัน
เคมีของสารดูดซับ + โครงสร้างพรุนสามมิติ
สำหรับระบบกำจัดคาร์บอนพลังงานต่ำรุ่นต่อไป
ติดต่อ SINOYQX™ →
