从汽车中回收碳可以导致无排放的汽车

研究人员格鲁吉亚理工学院已经制定了捕获,储存和最终从车辆中回收碳的策略,以防止污染物从汽车尾管中找到途径进入大气层。格鲁吉亚科技研究人员设想了一个零排放车,以及完全没有化石燃料的运输系统。

说明说明佐治亚理工学院的汽车和其他小型发动机的可持续碳经济计划。

从发电厂等大型来源捕获二氧化碳排放的技术最近取得了一些令人印象深刻的科学进展,但全球近三分之二的碳排放是由小得多的污染者造成的汽车、交通工具及分布式工业发电应用(如柴油发电机)。

佐治亚理工学院团队的目标是创建一个可持续的交通系统,使用液体燃料,并捕获车辆中的碳排放,以便以后在加油站进行处理。然后,这些碳将被送回加工厂,在那里它可以转化为液体燃料。目前,佐治亚理工学院的研究人员正在开发一种燃料处理设备,分离碳,并将其以液体形式储存在汽车中。

这项研究发表在能源转换与管理。这项研究是由美国航空航天局,国防部NDSEG奖学金计划美国能源部和佐治亚理工学院的CEO(创建能源选项)计划资助。

“目前,我们有一个不可持续的基于碳经济与几个严重的局限性,包括化石燃料,成本高,二氧化碳污染的限量供应,”安德烈·费奥多罗夫,在佐治亚理工学院和机械工程的伍德拉夫学院副教授该项目的首席研究员。“我们希望创造这样可以解决每个这些限制,最终使用可再生能源的汽车和环保意识的方式实用,可持续的能源战略。”

一些研究已经做了探索从车辆的碳捕获,但乔治亚理工大学队概述了处理化石或合成的一种经济可行的策略,液体燃料,其允许捕获和在发射点碳的循环利用含碳。从长远来看,这种策略将使可持续交通系统的无​​碳排放的发展。

佐治亚理工学院的不久的将来的策略涉及从传统的(化石)液态烃燃料车辆捕获的碳排放量与车载燃料处理器设计成将氢从碳燃料中分离。然后使用氢气动力的车辆中,而碳被存储在车辆上以液体形式,直到它被设置在加油站。然后将其输送到在一个固定的位置正在由科学家,如地质构造调查被隔离集中的部位,在海洋或固体碳酸盐形式。

在长期策略中,二氧化碳将再循环形成闭环系统,涉及合成适用于运输部门的高能密度液体燃料。

佐治亚理工学院(Georgia Tech)的碳捕获计划选择了氢燃料汽车,因为纯氢作为燃料为汽车提供动力时不会产生碳排放。燃料处理器在不引入空气的情况下,在车辆上从碳氢燃料中生产氢,从而产生富集的碳副产物,可以以最小的能量损失捕获。传统的燃烧系统,包括现在的汽油动力汽车,都有一个燃料和空气结合的燃烧过程,使得二氧化碳排放被高度稀释,很难捕获。

“我们不得不去寻找,因为一旦CO2稀释从未稀释燃料与空气的系统,它是不实际捕捉到它在车辆或其他小的系统,”大卫·达姆,机械工程学院博士生说,lead author on the paper and Fedorov’s collaborator on the project.

乔治亚理工队相比,该系统与目前正在考虑,侧重于采用它们在全球范围内的物流和经济挑战等系统。具体地,电动车可能是一个长期的解决办法,以碳排放的一部分,但该球队提出了关于电池技术的限制,包括容量和充电时的顾虑。

氢经济呈现出另一种可能的解决方案,以碳排放,而且另一个障碍 - 基础设施。虽然基于液体氢载体,可以方便地运输和使用现有的基础设施的燃料储存,气态氢的分布将需要管道,储罐和加油站的一个新的和昂贵的基础设施的建立。

佐治亚技术团队已经创建了一个燃料处理器,称为CO 2 / H 2有效膜活塞(CHAMP)反应器中,能够有效地制造氢并同时分离和从由内燃发动机或燃料电池中使用的液态的烃或合成燃料液化CO 2。将二氧化碳从氢分离之后,它可以然后被存储在液化状态车载车辆。液体状态提供了更稳定和碳的密集形式,其易于储存和运输。

乔治亚理工大学文中还详细介绍了后续的长期战略,以建立一个真正可持续的系统,包括移动过去碳汇和成的方法来回收所捕获的碳回燃料。一旦车载拍摄的车辆中,液体二氧化碳是在加燃料站沉积背面和管道回到一个设施,其中它被转换成一个合成液体燃料,以完成循环。

现在,佐治亚科技团队已经提出了一个提出的系统和设备来生产氢气,同时捕获碳排放,对真正的无碳交通系统的最大致命挑战将是制造合成的方法Fedorov表示,使用可再生能源的液体燃料来自二氧化碳和水。他补充说,该团队正在探索这一领域的一些想法。

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