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二步法太阳能热化学工艺可分解CO2进行燃料组成

来源:http://www.kova-im.com 责任编辑:w66利来国际老牌 更新日期:2018-09-19 22:40

  二步法太阳能热化学工艺可分解CO2进行燃料组成

  法国国家科学研讨中心(CNRS)的研讨人员于2010年11月13日宣告,正在研讨开发二步法太阳能热化学工艺,以便使排放的CO2进行循环运用和改质,用于出产组成燃料。这一技能已宣布在美国化学学会杂志《动力与燃料(Energy & Fuels)》上。

  这些途径在二个分隔的进程中,由将二氧化碳分化生成一氧化碳和氧气来组成。富含Zn- 和SnO-的纳米粉末首先在高温太阳能化学反响器中,经过ZnO 和SnO2的热离解而予以组成;生成的纳米颗粒然后可与CO2进行有效地反响,CO2生成CO和初始的金属氧化物,金属氧化物可被循环运用。

  被集合的太阳能可为高温进程供给必要的热量。金属氧化物(ZnO/Zn和 SnO2/Sn)虽然在每一个独自的反响中参加反响,但在整个化学闭路进程中不被耗费,这是由于其进行了循环运用,因而,可被作为二氧化碳分化反响运用的催化剂。

  这种转化方法有以下长处:(1)从烟废气生成CO,它比CO2具有较高的能势,(2)循环运用从有污染物的工业排放的CO2,因而可防止CO2排放,(3)将太阳能贮存在化学燃猜中,其量与反响的焓改变(ΔH° = 283 kJ/mol)持平,(4)无论是组成氢(从水气改换,CO + H2O → CO2 + H2)或乃至是液体燃料,如甲醇,由CO与H2相结合而成,都可完成H2贮存,(5)从CO2、H2O和太阳能的供入,可生成各种形式的组成燃料,包含费托组成化学品,因而可到达太阳能驱动的反相焚烧和节省化石燃料。

  这一反响器在受控气氛(N2或空气流)中和在减压(约20 kPa, 0.2巴)及反响温度约1600 °C下进行操作。

  研讨人员已发现,生成的纳米粉末与规范的商业化粉末比较,与CO2有较高的反响活性。Zn可在360 °C下被CO2氧化,具有高的反响速率和大于90%的终究的化学转化率。CO2选用SnO离解,需求高温(约800 °C),反响速率低于运用Zn。一起也发现,CO2数量的影响也是重要的,由于反响速率随CO2分子分数的增大而进步。

  研讨人员已在固定床反响器中,选用太阳能发生的Zn粉末进行了CO2分化的一系列概念化试验。在数秒时间内就可得到简直彻底的化学转化率,这表明,这种通用的反响器技能可望大规模内适用于进行固体/气体反响。

  

   二步法太阳能光热CO2燃料

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