رغوة الميلامين لالتقاط الهواء مباشرة

دعامة امتصاص ثلاثية الأبعاد خفيفة الوزن لأنظمة إزالة الكربون منخفضة الطاقة

تتجاوز تقنيات التقاط الهواء المباشر (DAC) مجرد كيمياء المواد الماصة.

مع توسع أنظمة DAC، يجب على المهندسين أيضًا معالجة كيفية تحرك كميات كبيرة من الهواء المحيط عبر هيكل الالتقاط، وكمية الكتلة الهيكلية غير النشطة التي يجب تسخينها أثناء التجديد، ومدى فعالية توزيع المادة الماصة في جميع أنحاء جهاز التلامس.

تستكشف شركة SINOYQX™ رغوة الميلامين ذات الخلايا المفتوحة كـ:

دعامة امتصاص ثلاثية الأبعاد خفيفة الوزن

لأنظمة التقاط الهواء المباشر من الجيل التالي.

في هذا المفهوم، لا تقوم رغوة الميلامين باحتجاز ثاني أكسيد الكربون بمفردها.

بدلاً من ذلك، فهو بمثابة حامل مسامي خفيف الوزن يمكنه دعم مواد امتصاص ثاني أكسيد الكربون المتخصصة داخل بنية ثلاثية الأبعاد ذات خلايا مفتوحة.

لماذا تحتاج تقنية امتصاص الهواء المباشر إلى أكثر من مجرد مواد ماصة أفضل؟

يحتوي الهواء المحيط على تركيز منخفض نسبياً من ثاني أكسيد الكربون.

لإزالة كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون، يجب على أنظمة امتصاص الهواء المباشر معالجة كميات كبيرة جدًا من الهواء.

هذا يعني أن أداء النظام لا يعتمد فقط على:

ما مقدار ثاني أكسيد الكربون الذي يمكن للمادة الماصة التقاطه؟

ولكن أيضًا على:

ما مدى كفاءة وصول الهواء إلى المادة الماصة؟

إذا تسبب هيكل المادة الماصة في مقاومة مفرطة لتدفق الهواء، فقد يتطلب النظام طاقة مروحة أعلى ومدخلات طاقة كهربائية أكبر.

في الوقت نفسه، إذا تم دعم المادة الماصة على معدن ثقيل أو سيراميك أو مواد هيكلية أخرى، فقد تحتاج هذه المكونات غير النشطة أيضًا إلى التسخين والتبريد بشكل متكرر أثناء التجديد.

بالنسبة لأنظمة DAC من الجيل التالي، أصبح التحدي الهندسي بالتالي:

كيمياء المواد الماصة + بنية المواد الماصة

بنية ماصة ثلاثية الأبعاد ذات خلايا مفتوحة

تتميز رغوة الميلامين SINOYQX™ ببنية ثلاثية الأبعاد متصلة ذات خلايا مفتوحة.

بخلاف السطح ثنائي الأبعاد التقليدي، يمكن للهواء أن يتحرك عبر الشبكة المسامية الداخلية للرغوة.

وهذا يخلق فرصة لدراسة الطلاءات الماصة وطرق التشريب وتعديل الأسطح التي توزع مواد الالتقاط النشطة في جميع أنحاء الهيكل.

قد يكون التكوين المحتمل كالتالي:

الهواء المحيط
↓
رغوة الميلامين ثلاثية الأبعاد ذات الخلايا المفتوحة
↓
مادة ماصة لثاني أكسيد الكربون موزعة على الهيكل الرغوي
↓
التلامس بين الغاز والمادة الصلبة
↓
التقاط ثاني أكسيد الكربون بواسطة المادة الماصة النشطة
↓
يستمر الهواء المتبقي في المرور عبر الهيكل

في هذا النظام، تعمل رغوة الميلامين على النحو التالي:

• حامل ماص
• سقالة مسامية
• دعم منظم
• إطار عمل أحادي الأبعاد

تبقى وظيفة التقاط ثاني أكسيد الكربون النشطة مرتبطة بالكيمياء المتخصصة للمادة الماصة.

الفائدة المحتملة 1: انخفاض مقاومة تدفق الهواء

دعم تصميم موصلات DAC ذات انخفاض الضغط المنخفض

تتطلب عملية التقاط الهواء المباشر معالجة كميات كبيرة من الهواء.

ولهذا السبب، يعتبر انخفاض الضغط أحد المعايير الهندسية المهمة على مستوى النظام.

قد يوفر هيكل الموصل عالي الكثافة مساحة سطح كبيرة ولكنه قد يزيد أيضًا من مقاومة تدفق الهواء.

وبالتالي، فإن الهدف ليس مجرد زيادة مساحة السطح إلى أقصى حد.

الهدف الهندسي الحقيقي هو إيجاد توازن بين:

تلامس فعال بين الغاز والمادة الصلبة

و

مقاومة منخفضة لتدفق الهواء

يتم تقييم رغوة الميلامين ذات الخلايا المفتوحة SINOYQX™ كبنية محتملة لـ:

دعامة ماصة ذات انخفاض ضغط منخفض

يمكن أن يركز التطوير المستقبلي على ما يلي:

• نفاذية الهواء
• هبوط الضغط
• سرعة الهواء
• بنية المسام
• سمك الرغوة
• تحميل المادة الماصة
• توزيع المادة الماصة
• كفاءة نقل الكتلة

العلاقة الأساسية التي يجب تحديدها هي:

سرعة الهواء مقابل انخفاض الضغط

في ظل ظروف تحميل المواد الماصة الواقعية.

الفائدة المحتملة الثانية: كتلة هيكلية منخفضة للغاية

تقليل الحمل الحراري غير النشط أثناء التجديد

تعتمد العديد من عمليات التقاط الهواء المباشر على دورات متكررة من الامتزاز والتجديد.

قد تتضمن العملية النموذجية ما يلي:

امتزاز ثاني أكسيد الكربون
↓
تشبع المادة الماصة
↓
تجديد
↓
إطلاق ثاني أكسيد الكربون
↓
إعادة استخدام المادة الماصة

أثناء عملية التجديد الحراري، لا يقتصر دور الطاقة المدخلة على تسخين المادة الماصة نفسها فقط.

قد تمتص بنية الدعم والمكونات الأخرى غير النشطة الحرارة أيضًا.

يساهم هذا في:

الحمل الحراري الطفيلي

تتميز رغوة الميلامين القياسية SINOYQX™ بكثافة نموذجية تبلغ تقريبًا:

8.5 كجم / م XNUMX

كتلتها الهيكلية المنخفضة للغاية تجعلها مرشحة للتقييم كـ:

دعامة ماصة ذات كتلة حرارية منخفضة للغاية

المسار الهندسي المحتمل هو:

كتلة الدعم السفلية
↓
انخفاض السعة الحرارية الهيكلية غير النشطة
↓
كمية أقل من المواد غير النشطة التي يتم تسخينها بشكل متكرر خلال كل دورة
↓
انخفاض محتمل في الطلب على الطاقة المتعلقة بالتجديد

لا ينبغي أن يكون مقياس الأداء النهائي مجرد وزن المادة.

المقياس ذو الصلة على مستوى النظام هو:

استهلاك الطاقة لكل طن من ثاني أكسيد الكربون المحتجز

الفائدة المحتملة الثالثة: كمية أكبر من المادة الماصة النشطة لكل وحدة كتلة هيكلية

تدعم الركائز المستوية التقليدية بشكل أساسي المواد الفعالة على سطح خارجي.

يوفر الهيكل المسامي ثلاثي الأبعاد إمكانية توزيع المادة الماصة في جميع أنحاء الشبكة الداخلية.

وهذا يتيح فرصة للاستكشاف:

مساحة سطح نشطة أكبر لكل وحدة كتلة هيكلية

تشمل الفوائد المحتملة ما يلي:

• تحسين استخدام المادة الماصة
• زيادة التلامس بين الغاز والمادة الصلبة
• انخفاض نسبة الهيكل غير النشط
• وزن الوحدة المخفّض
• تحسين كفاءة المواد
• بنية امتصاص أكثر إحكاما

الهدف هو استخدام مواد هيكلية أقل مع دعم كيمياء التقاط أكثر نشاطًا.

منصة دعم امتصاص DAC SINOYQX™

يمكن لـ SINOYQX™ دعم التطوير المشترك لهياكل رغوة الميلامين المختلفة لأبحاث التقاط الهواء المباشر.

درجة الخلايا المفتوحة القياسية

مناسب للتقييم في المراحل المبكرة الذي يشمل:

• طلاء ماص
• التشريب الماص
• معالجة الأسطح بالوظائف السطحية
• دراسات انتقال الكتلة
• اختبار الامتزاز الأولي

يمكن استخدام هذه الدرجة كمادة أساسية لتجارب إثبات المفهوم.

درجة انخفاض الضغط المنخفض

مصمم لتحقيق المزيد من التحسين في:

• بنية المسام
• نسبة الخلايا المفتوحة
• نفاذية الهواء
• سمك الرغوة
• مقاومة تدفق الهواء

تشمل مجالات البحث المحتملة ما يلي:

• محول رقمي تناظري منخفض الطاقة
• موصلات ذات تدفق هواء عالي
• التلامس السلبي مع الهواء
• أنظمة الهواء ذات الحجم الكبير

درجة مقاومة للماء

مناسب لتقييم أداء محول الإشارة الرقمية إلى التناظرية في ظل الظروف التالية:

• رطوبة عالية
• التعرض في الهواء الطلق
• خطر التكثيف
• تغير الظروف المحيطة

يمكن أن تساعد هذه الدرجة الباحثين في دراسة كيفية تأثير الرطوبة على:

• امتزاز ثاني أكسيد الكربون
• إزالة ثاني أكسيد الكربون
• ثبات المادة الماصة
• هبوط الضغط
• سلوك ركوب الدراجات

عززت درجة

تم تطويره للمشاريع التي تتطلب تحسينات:

• الاستقرار الميكانيكي
• الاستقرار الأبعاد
• قوة التعامل
• الاحتفاظ بالمواد الماصة
• متانة الدراجات
• تكامل الوحدات النمطية

يُعد هذا الخيار أكثر ملاءمة للموصلات النموذجية ودراسات دورات التشغيل المتكررة.

نموذج التطوير المشترك

لا يعتبر SINOYQX™ رغوة الميلامين مادة ماصة لثاني أكسيد الكربون بحد ذاتها.

ينصب تركيز دورنا على:

هندسة معمارية ثلاثية الأبعاد مفتوحة الخلايا

وبالتالي، فإن نموذج التعاون المناسب هو:

مُطوِّر ماص

يقدم الخبرة في:

• انتقائية ثاني أكسيد الكربون
• قدرة الامتزاز
• كيمياء التجديد
• كيمياء سطحية
• تركيبة ماصة

SINOYQX™

يقدم الخبرة في:

• بنية مسامية ثلاثية الأبعاد
• نفاذية الهواء
• وزن الحامل
• هندسة المسام
• معالجة المواد
• التصميم الميكانيكي
• الأبعاد المخصصة

يصبح النظام معاً:

كيمياء المواد الماصة + البنية المسامية

معايير الأداء الرئيسية التي يجب التحقق منها

ينبغي التعامل مع هذا الطلب حاليًا على أنه:

مفهوم التطوير المشترك

بدلاً من منتج DAC تجاري تم التحقق من صحته بالكامل.

ينبغي تقييم المعايير التالية مع مطور المادة الماصة.

تحميل المادة الماصة

حدد كمية المادة الماصة النشطة التي يمكن الاحتفاظ بها لكل:

• كتلة رغوية
• فوم
• وحدة تخزين

مع الحفاظ على تدفق هواء مقبول واستقرار ميكانيكي.

امتصاص ثاني أكسيد الكربون

قم بتقييم كليهما:

ثاني أكسيد الكربون / كتلة المادة الماصة

و

ثاني أكسيد الكربون / حجم الوحدة

لفهم الأداء على مستوى المواد وعلى مستوى الوحدات.

هبوط الضغط

تحديد منحنيات الأداء عبر مختلف:

• سماكة الرغوة
• بنية المسام
• كميات المواد الماصة
• سرعات الهواء

الهدف هو توليد:

سرعة الهواء مقابل انخفاض الضغط

بيانات لتصميم الموصل.

حركية الامتزاز

يقيم:

• معدل الامتصاص
• معدل الامتصاص
• سلوك ثوري
• أداء نقل الكتلة

الكتلة الحرارية

قارن بين هياكل الدعم المختلفة في ظل قدرة متساوية على التقاط ثاني أكسيد الكربون.

السؤال الرئيسي هو:

ما مقدار المادة غير النشطة التي يجب تسخينها وتبريدها خلال كل دورة تجديد؟

استقرار ركوب الدراجات

ينبغي على ممارسي رياضة ركوب الدراجات على المدى الطويل تقييم ما يلي:

• إرهاق الرغوة
• تساقط المادة الماصة
• تشكيل المسحوق
• تغيرات بنية المسام
• الاستقرار الأبعاد
• انخفاض قدرة ثاني أكسيد الكربون

استقرار الرطوبة

تقييم الأداء في ظل ظروف الرطوبة النسبية المختلفة، بما في ذلك التغيرات في:

• هيكل الرغوة
• ثبات المادة الماصة
• هبوط الضغط
• امتصاص ثاني أكسيد الكربون
• أداء ركوب الدراجات

تطبيق إضافي: العزل الحراري في أنظمة تكييف الهواء المباشر

قد يتم أيضًا تقييم رغوة الميلامين لدور ثانٍ أكثر تقليدية ضمن البنية التحتية لتقنية DAC.

تشمل مواقع العزل المحتملة ما يلي:

• معدات التجديد
• الأنابيب عملية
• قنوات التدفئة
• معدات معالجة ثاني أكسيد الكربون
• حاويات المعدات

من خلال تقليل فقدان الحرارة غير الضروري، يمكن للعزل الحراري أن يدعم انخفاض الطلب على التدفئة داخل معدات تكييف الهواء المباشر.

هذا التطبيق منفصل عن مفهوم المادة الماصة الداعمة وهو أقرب إلى حالات استخدام العزل الصناعي الراسخة.

من المواد خفيفة الوزن إلى الطاقة الطفيلية المنخفضة

لا تدعي شركة SINOYQX™ أن رغوة الميلامين تلتقط ثاني أكسيد الكربون بشكل مباشر.

يعتمد المسار المحتمل لخفض انبعاثات الكربون على هندسة النظم:

المستوى المادي

مادة ثلاثية الأبعاد ذات خلايا مفتوحة فائقة الخفة

↓

مستوى المكون

دعامة ماصة خفيفة الوزن

↓

مستوى العملية

مقاومة تدفق هواء أقل محتملة
الكتل الحرارية الهيكلية
وزن الدعم غير النشط المخفّض

↓

مستوى النظام

انخفاض تدفق الهواء الطفيلي واستهلاك الطاقة الحرارية

↓

مستوى إزالة الكربون

انخفاض محتمل في الطاقة المطلوبة لكل طن من ثاني أكسيد الكربون الذي يتم التقاطه

الهدف بسيط:

مساعدة المواد الماصة على العمل بكفاءة أكبر.

لماذا العمل مع SINOYQX™

يمكن لـ SINOYQX™ دعم برامج تطوير المواد الخاصة بالتقاط الهواء المباشر من خلال:

• رغوة الميلامين القياسية ذات الخلايا المفتوحة
• الكثافة النموذجية حوالي 8.5 كجم/م³
• هياكل مسامية مصممة خصيصًا
• سماكات مخصصة
• قطع CNC
• خيارات مقاومة للماء
• الهياكل المعززة
• المعالجة السطحية
• التطوير المركب
• عينات البحث والتطوير ذات الدفعات الصغيرة
• دعم التطوير المشترك

لكل تركيبة كيميائية للمادة الماصة، يكون المزيج الأمثل هو:

بنية المسام × كمية المادة الماصة × تدفق الهواء × ظروف التجديد

ينبغي تحديد ذلك من خلال الاختبار.

طوّر الجيل القادم من موصلات DAC باستخدام SINOYQX™

هل تقوم بتطوير:

• أنظمة التقاط الهواء المباشر
• مادة ماصة صلبة DAC
• DAC السلبي
• أجهزة التلامس الماصة المهيكلة
• وحدات امتصاص ثاني أكسيد الكربون
• مواد إزالة الكربون
• أجهزة تلامس غازية صلبة مبتكرة

وأبحث عن:

دعامة امتصاص ثلاثية الأبعاد خفيفة الوزن، ذات خلايا مفتوحة وقابلة للتخصيص؟

بإمكان شركة SINOYQX™ توفير عينات من رغوة الميلامين للتقييم في المجالات التالية:

• طلاء ماص
• التشريب الماص
• اختبار تدفق الهواء
• اختبار انخفاض الضغط
• دراسات الامتزاز والتحلل
• تقييم ركوب الدراجات

بدء مشروع تطوير مشترك

كيمياء المواد الماصة + بنية مسامية ثلاثية الأبعاد

من أجل الجيل القادم من أنظمة إزالة الكربون منخفضة الطاقة.

اتصل بـ SINOYQX™ →