美國能源部撥款4300萬美元支持工業(yè)部門脫碳

文章來源:全球變化研究信息中心秦冰雪2024-10-29 10:38

10月8日,美國能源部(DOE)宣布向16個項目撥款4300萬美元,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。項目分為3大類:
 
1
 
工業(yè)熱能電氣化。
 
①在工業(yè)相關的工作溫度下識別和驗證彈性熱材料,開發(fā)經濟上可行的彈性熱泵(Elastocaloric Heat Pump, EHP)和主動彈性熱再生器(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利用激光技術開發(fā)和示范工業(yè)加熱過程電氣化,并將激光技術與其他加熱技術和干燥技術相結合;③開發(fā)并評估一種創(chuàng)新且具有成本效益的高揚程空氣源無油閉式循環(huán)機械蒸汽壓縮熱泵;④開發(fā)一種具有跨行業(yè)應用、用于高溫(>1300 ℃)的先進可擴展熱電池,為高溫工業(yè)加熱應用提供可行的替代方式;⑤驗證并全面試驗一種低能耗、基于激光的低溫(<250 ℃)和高溫(>400 ℃)粉末涂層固化技術,用于工業(yè)涂料應用,取代現有的低效天然氣固化爐。
 
2
 
能源高效利用。
 
①開發(fā)和展示一種新型的利用增材制造(Additive Manufacturing, AM)技術制作的陶瓷硅化碳化硅(Si-SiC)熱交換器,用于在超過800 ℃高溫的直接燃燒過程中回收熱量;②開發(fā)一種具有成本效益、高效、跨介質的利用金屬高導熱性的聚合物熱交換器,用于中低溫廢熱回收;③開發(fā)并擴大連續(xù)卷對卷制造工藝,制造穩(wěn)健且可調的還原氧化石墨烯(rGO)和rGO-X納濾膜,同時設計螺旋纏繞組件;④設計、制造和示范一種高溫熱交換器,能夠從高達900 ℃的高溫和腐蝕性廢氣中預熱500 ℃的助燃空氣;⑤開發(fā)并擴大新型耐溶劑、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,可用于替代傳統熱分離;⑥提高長壽命促進傳遞膜(FTMs)的選擇性性能,并通過生產連續(xù)涂覆的薄膜復合膜和開發(fā)用于中試規(guī)模測試的膜模塊來實現更大規(guī)模生產,可用于混合膜蒸餾系統,減少低溫蒸餾的能源消耗和燃燒產生的溫室氣體排放。
 
3
 
有機廢水脫碳和濕垃圾處理。
 
①優(yōu)化將廢水生物固體轉化為生物炭和氣體的自熱熱解技術,取代生物處理場、垃圾填埋和生物固體焚燒;②制定并實施控制策略,以最大限度地減少生物脫氮和其他過程中氧化亞氮的排放,同時提高過程效率;③利用離子交換和電解方式減少氨去除過程中氧化亞氮的排放;④提出在水資源回收設施曝氣過程中使用納米氣泡,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
 
來源:https://www.energy.gov/eere/articles/us-department-energy-announces-more-43-million-projects-drive-industrial
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