प्रत्यक्ष वायु संग्रहण के लिए मेलामाइन फोम

कम ऊर्जा खपत वाले कार्बन निष्कासन प्रणालियों के लिए हल्का 3डी शोषक समर्थन

डायरेक्ट एयर कैप्चर (डीएसी) तकनीकें अब केवल शोषक रसायन विज्ञान तक ही सीमित नहीं हैं।

जैसे-जैसे डीएसी सिस्टम का आकार बढ़ता है, इंजीनियरों को इस बात पर भी ध्यान देना होगा कि परिवेशी हवा की बड़ी मात्रा कैप्चर संरचना से कैसे गुजरती है, पुनर्जनन के दौरान कितनी निष्क्रिय संरचनात्मक मात्रा को गर्म करना पड़ता है, और कॉन्टैक्टर में शोषक कितनी प्रभावी ढंग से वितरित होता है।

SINOYQX™ ओपन-सेल मेलामाइन फोम का उपयोग निम्नलिखित रूप में करने की खोज कर रहा है:

हल्का 3डी शोषक समर्थन

अगली पीढ़ी के डायरेक्ट एयर कैप्चर सिस्टम के लिए।

इस अवधारणा में, मेलामाइन फोम स्वयं CO₂ को अवशोषित नहीं करता है।

इसके बजाय, यह एक हल्के छिद्रयुक्त वाहक के रूप में कार्य करता है जो त्रि-आयामी खुली-कोशिका संरचना के भीतर विशेष CO₂ शोषक पदार्थों को संभावित रूप से सहारा दे सकता है।

डीएसी को बेहतर शोषकों से कहीं अधिक की आवश्यकता क्यों है?

परिवेशी वायु में CO₂ की सांद्रता अपेक्षाकृत कम होती है।

कार्बन डाइऑक्साइड की पर्याप्त मात्रा को हटाने के लिए, डीएसी प्रणालियों को हवा की बहुत बड़ी मात्रा को संसाधित करना आवश्यक है।

इसका अर्थ यह है कि सिस्टम का प्रदर्शन केवल इन बातों पर ही निर्भर नहीं करता:

शोषक कितनी CO₂ अवशोषित कर सकता है?

लेकिन इस पर भी:

वायु कितनी कुशलता से शोषक पदार्थ तक पहुँच सकती है?

यदि शोषक संरचना अत्यधिक वायु प्रवाह प्रतिरोध उत्पन्न करती है, तो सिस्टम को उच्च पंखे की शक्ति और अधिक विद्युत ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता हो सकती है।

साथ ही, यदि शोषक भारी धातु, सिरेमिक या अन्य संरचनात्मक सामग्रियों पर आधारित है, तो पुनर्जनन के दौरान इन निष्क्रिय घटकों को भी बार-बार गर्म और ठंडा करने की आवश्यकता हो सकती है।

इसलिए अगली पीढ़ी के डीएसी सिस्टम के लिए इंजीनियरिंग चुनौती तेजी से बढ़ती जा रही है:

शोषक रसायन विज्ञान + शोषक संरचना

3डी ओपन-सेल शोषक संरचना

SINOYQX™ मेलामाइन फोम में एक सतत त्रि-आयामी खुली-कोशिका संरचना होती है।

पारंपरिक द्वि-आयामी सतह के विपरीत, फोम के आंतरिक छिद्रपूर्ण नेटवर्क के माध्यम से हवा का प्रवाह हो सकता है।

इससे शोषक कोटिंग्स, संसेचन और सतह-कार्यात्मककरण विधियों का अध्ययन करने का अवसर मिलता है जो सक्रिय कैप्चर सामग्री को पूरी संरचना में वितरित करते हैं।

एक संभावित कॉन्फ़िगरेशन इस प्रकार हो सकता है:

परिवेशी वायु
↓
3डी ओपन-सेल मेलामाइन फोम
↓
फोम कंकाल पर वितरित CO₂ शोषक
↓
गैस-ठोस संपर्क
↓
सक्रिय शोषक द्वारा CO₂ का अवशोषण
↓
शेष हवा संरचना के माध्यम से प्रवाहित होती रहती है।

इस प्रणाली में, मेलामाइन फोम निम्नलिखित रूप में कार्य करता है:

• शोषक वाहक
• छिद्रयुक्त मचान
• संरचित समर्थन
• 3डी फ्रेमवर्क

सक्रिय CO₂ कैप्चर करने का कार्य विशेष शोषक रसायन विज्ञान के अंतर्गत ही रहता है।

संभावित लाभ 1: वायु प्रवाह प्रतिरोध में कमी

कम दबाव-ड्रॉप वाले डीएसी कॉन्टैक्टर डिज़ाइन का समर्थन करना

डायरेक्ट एयर कैप्चर के लिए बड़ी मात्रा में वायु प्रबंधन की आवश्यकता होती है।

इसी कारण से, दबाव में कमी एक महत्वपूर्ण सिस्टम-स्तरीय इंजीनियरिंग पैरामीटर है।

एक अत्यधिक सघन संपर्क संरचना एक बड़ा सतही क्षेत्र प्रदान कर सकती है, लेकिन इससे वायु प्रवाह प्रतिरोध भी बढ़ सकता है।

इसलिए लक्ष्य केवल सतह क्षेत्र को अधिकतम करना नहीं है।

इंजीनियरिंग का वास्तविक उद्देश्य निम्नलिखित के बीच संतुलन स्थापित करना है:

प्रभावी गैस-ठोस संपर्क

और

कम वायु प्रवाह प्रतिरोध

SINOYQX™ ओपन-सेल मेलामाइन फोम का मूल्यांकन निम्नलिखित के लिए एक संभावित संरचना के रूप में किया जा रहा है:

कम दबाव-ड्रॉप शोषक समर्थन

भविष्य के विकास में निम्नलिखित बातों पर ध्यान केंद्रित किया जा सकता है:

• हवा पारगम्यता
• दबाव में गिरावट
• हवा का वेग
• छिद्र संरचना
• फोम की मोटाई
• शोषक लोडिंग
• शोषक वितरण
• द्रव्यमान-स्थानांतरण दक्षता

जिस प्रमुख संबंध का वर्णन करना आवश्यक है वह है:

वायु वेग बनाम दाब में गिरावट

वास्तविक शोषक-भारण स्थितियों के अंतर्गत।

संभावित लाभ 2: अत्यंत कम संरचनात्मक द्रव्यमान

पुनर्जनन के दौरान निष्क्रिय तापीय भार को कम करना

कई प्रत्यक्ष वायु संग्रहण प्रक्रियाएं बार-बार अधिशोषण और पुनर्जनन चक्रों के माध्यम से संचालित होती हैं।

एक सामान्य प्रक्रिया में निम्नलिखित शामिल हो सकते हैं:

CO₂ अधिशोषण
↓
शोषक संतृप्ति
↓
उत्थान
↓
CO₂ रिलीज
↓
शोषक का पुन: उपयोग

थर्मल रीजनरेशन के दौरान, ऊर्जा इनपुट केवल शोषक को ही गर्म नहीं करता है।

सहायक संरचना और अन्य निष्क्रिय घटक भी ऊष्मा अवशोषित कर सकते हैं।

इससे निम्नलिखित में योगदान होता है:

परजीवी तापीय भार

SINOYQX™ मानक मेलामाइन फोम का सामान्य घनत्व लगभग इतना होता है:

8.5 किग्रा / मी kg

इसका बहुत कम संरचनात्मक द्रव्यमान इसे निम्नलिखित के रूप में मूल्यांकन के लिए उपयुक्त बनाता है:

अति निम्न तापीय द्रव्यमान शोषक समर्थन

इंजीनियरिंग के क्षेत्र में संभावित मार्ग इस प्रकार है:

निचले समर्थन द्रव्यमान
↓
निम्न निष्क्रिय संरचनात्मक ताप क्षमता
↓
प्रत्येक चक्र के दौरान कम निष्क्रिय सामग्री को बार-बार गर्म किया जाता है
↓
पुनर्जनन से संबंधित ऊर्जा मांग में संभावित कमी

अंतिम प्रदर्शन मापदंड केवल भौतिक वजन ही नहीं होना चाहिए।

संबंधित सिस्टम-स्तरीय मीट्रिक इस प्रकार है:

प्रति टन CO₂ कैप्चर करने पर ऊर्जा खपत

संभावित लाभ 3: प्रति इकाई संरचनात्मक द्रव्यमान में अधिक सक्रिय शोषक

परंपरागत समतल सब्सट्रेट मुख्य रूप से बाहरी सतह पर सक्रिय सामग्री को सहारा देते हैं।

एक त्रि-आयामी छिद्रयुक्त ढांचा एक आंतरिक नेटवर्क में शोषक पदार्थ को वितरित करने की संभावना प्रदान करता है।

इससे निम्नलिखित बातों का पता लगाने का अवसर मिलता है:

प्रति इकाई संरचनात्मक द्रव्यमान पर अधिक सक्रिय सतह

संभावित लाभों में शामिल हैं:

• शोषक पदार्थ का बेहतर उपयोग
• गैस-ठोस संपर्क में वृद्धि
• निम्न निष्क्रिय संरचनात्मक अंश
• मॉड्यूल का वजन कम हो गया है
• बेहतर सामग्री दक्षता
• अधिक सघन शोषक संरचना

इसका उद्देश्य कम संरचनात्मक सामग्री का उपयोग करते हुए अधिक सक्रिय कैप्चर रसायन विज्ञान का समर्थन करना है।

SINOYQX™ DAC शोषक समर्थन प्लेटफ़ॉर्म

SINOYQX™ डायरेक्ट एयर कैप्चर अनुसंधान के लिए विभिन्न मेलामाइन फोम संरचनाओं के संयुक्त विकास में सहयोग कर सकता है।

मानक ओपन-सेल ग्रेड

प्रारंभिक चरण के मूल्यांकन के लिए उपयुक्त, जिसमें शामिल हैं:

• शोषक कोटिंग
• शोषक संसेचन
• सतह कार्यात्मकता
• द्रव्यमान-स्थानांतरण अध्ययन
• प्रारंभिक अधिशोषण परीक्षण

इस ग्रेड का उपयोग अवधारणा-प्रमाण प्रयोगों के लिए आधारभूत सामग्री के रूप में किया जा सकता है।

कम दबाव ड्रॉप ग्रेड

आगे के अनुकूलन के लिए डिज़ाइन किया गया:

• छिद्र संरचना
• ओपन-सेल अनुपात
• हवा पारगम्यता
• फोम की मोटाई
• वायु प्रवाह प्रतिरोध

संभावित अनुसंधान क्षेत्रों में निम्नलिखित शामिल हैं:

• कम ऊर्जा वाला डीएसी
• उच्च वायु प्रवाह संपर्ककर्ता
• निष्क्रिय वायु संपर्क
• बड़े आयतन वाले वायु तंत्र

हाइड्रोफोबिक ग्रेड

निम्नलिखित परिस्थितियों में डीएसी के संचालन का मूल्यांकन करने के लिए उपयुक्त:

• उच्च आर्द्रता
• बाहरी प्रदर्शन
• संघनन जोखिम
• परिवेशीय स्थितियों में परिवर्तन

यह ग्रेड शोधकर्ताओं को यह अध्ययन करने में मदद कर सकता है कि नमी किस प्रकार प्रभावित करती है:

• CO₂ अधिशोषण
• CO₂ विसर्जन
• शोषक स्थिरता
• दबाव में गिरावट
• साइकिल चलाने का व्यवहार

प्रबलित ग्रेड

उन परियोजनाओं के लिए विकसित किया गया है जिनमें सुधार की आवश्यकता होती है:

• यांत्रिक स्थिरता
• आयामी स्थिरता
• हैंडलिंग ताकत
• शोषक प्रतिधारण
• साइकिल चलाने की टिकाऊपन
• मॉड्यूल एकीकरण

यह विकल्प प्रोटोटाइप कॉन्टैक्टरों और बार-बार चक्रण संबंधी अध्ययनों के लिए अधिक उपयुक्त है।

संयुक्त विकास मॉडल

SINOYQX™ में मेलामाइन फोम को CO₂ शोषक के रूप में नहीं रखा गया है।

हमारी भूमिका इन बातों पर केंद्रित है:

3डी ओपन-सेल आर्किटेक्चर

अतः एक उपयुक्त सहयोग मॉडल इस प्रकार है:

शोषक डेवलपर

निम्नलिखित क्षेत्रों में विशेषज्ञता प्रदान करता है:

• CO₂ चयनात्मकता
• सोखने की क्षमता
• पुनर्जनन रसायन विज्ञान
• सतह रसायन विज्ञान
• शोषक निर्माण

SINOYQX™

निम्नलिखित क्षेत्रों में विशेषज्ञता प्रदान करता है:

• 3डी छिद्रयुक्त संरचना
• हवा पारगम्यता
• वाहक का वजन
• छिद्र वास्तुकला
• सामग्री प्रसंस्करण
• यांत्रिक डिजाइन
• अनुकूलित आयाम

कुल मिलाकर, यह प्रणाली इस प्रकार बन जाती है:

शोषक रसायन विज्ञान + छिद्रपूर्ण संरचना

सत्यापन हेतु प्रमुख प्रदर्शन पैरामीटर

इस आवेदन को फिलहाल इस प्रकार माना जाना चाहिए:

संयुक्त विकास अवधारणा

पूरी तरह से मान्य वाणिज्यिक डीएसी उत्पाद के बजाय।

शोषक डेवलपर के साथ-साथ निम्नलिखित मापदंडों का भी मूल्यांकन किया जाना चाहिए।

शोषक लोडिंग

प्रति इकाई कितनी सक्रिय शोषक सामग्री को बनाए रखा जा सकता है, यह निर्धारित करें:

• फोम द्रव्यमान
• फोम की मात्रा
• मॉड्यूल वॉल्यूम

उचित वायु प्रवाह और यांत्रिक स्थिरता बनाए रखते हुए।

CO₂ अवशोषण

दोनों का मूल्यांकन करें:

CO₂ / शोषक द्रव्यमान

और

CO₂ / मॉड्यूल आयतन

सामग्री-स्तर और मॉड्यूल-स्तर दोनों के प्रदर्शन को समझने के लिए।

दबाव में गिरावट

विभिन्न क्षेत्रों में प्रदर्शन वक्र स्थापित करें:

• फोम की मोटाई
• छिद्र संरचनाएं
• शोषक लोडिंग
• वायु वेग

इसका लक्ष्य निम्नलिखित उत्पन्न करना है:

वायु वेग बनाम दाब में गिरावट

कॉन्टैक्टर डिजाइन के लिए डेटा।

सोखने की गतिकी

मूल्यांकन करना:

• अवशोषण दर
• अवशोषण दर
• सफलता व्यवहार
• द्रव्यमान-स्थानांतरण प्रदर्शन

थर्मल द्रव्यमान

समान CO₂ कैप्चर क्षमता के तहत विभिन्न सपोर्ट आर्किटेक्चर की तुलना करें।

मुख्य प्रश्न यह है:

प्रत्येक पुनर्जनन चक्र के दौरान कितनी निष्क्रिय सामग्री को गर्म और ठंडा करना आवश्यक है?

साइकिलिंग स्थिरता

दीर्घकालिक साइकिलिंग के दौरान निम्नलिखित का मूल्यांकन किया जाना चाहिए:

• फोम थकान
• शोषक का झड़ना
• पाउडर निर्माण
• छिद्र संरचना में परिवर्तन
• आयामी स्थिरता
• CO₂ क्षमता क्षय

आर्द्रता स्थिरता

विभिन्न सापेक्ष आर्द्रता स्थितियों के तहत प्रदर्शन का मूल्यांकन करें, जिसमें निम्नलिखित में परिवर्तन शामिल हैं:

• फोम संरचना
• शोषक स्थिरता
• दबाव में गिरावट
• CO₂ अवशोषण
• साइकिल चालन प्रदर्शन

अतिरिक्त अनुप्रयोग: डीएसी सिस्टम में थर्मल इन्सुलेशन

डीएसी अवसंरचना के भीतर एक दूसरी, अधिक पारंपरिक भूमिका के लिए भी मेलामाइन फोम का मूल्यांकन किया जा सकता है।

इन्सुलेशन के संभावित स्थान निम्नलिखित हैं:

• पुनर्जनन उपकरण
• प्रक्रिया पाइपिंग
• गर्म नलिकाएं
• CO₂ प्रसंस्करण उपकरण
• उपकरण बाड़ों

अनावश्यक ऊष्मा हानि को कम करके, थर्मल इन्सुलेशन डीएसी उपकरणों के भीतर कम तापीय मांग का समर्थन कर सकता है।

यह अनुप्रयोग शोषक-समर्थन अवधारणा से अलग है और स्थापित औद्योगिक इन्सुलेशन उपयोग मामलों के अधिक निकट है।

हल्के पदार्थों से लेकर कम परजीवी ऊर्जा तक

SINOYQX™ यह दावा नहीं करता कि मेलामाइन फोम सीधे CO₂ को अवशोषित करता है।

कार्बन उत्सर्जन को कम करने का संभावित मार्ग सिस्टम इंजीनियरिंग पर आधारित है:

सामग्री स्तर

अति हल्का 3डी ओपन-सेल मटेरियल

↓

घटक स्तर

हल्का शोषक समर्थन

↓

प्रक्रिया स्तर

वायु प्रवाह प्रतिरोध संभावित रूप से कम हो सकता है
कम संरचनात्मक तापीय द्रव्यमान
निष्क्रिय समर्थन भार में कमी

↓

सिस्टम स्तर

परजीवी वायु प्रवाह और तापीय ऊर्जा की मांग को कम करें

↓

कार्बन निष्कासन स्तर

CO₂ के प्रति टन अवशोषण के लिए आवश्यक ऊर्जा में संभावित कमी

उद्देश्य सरल है:

शोषकों को अधिक कुशलता से कार्य करने में सहायता करना।

SINOYQX™ के साथ काम क्यों करें?

SINOYQX™ निम्नलिखित तरीकों से डायरेक्ट एयर कैप्चर सामग्री विकास कार्यक्रमों में सहायता कर सकता है:

• मानक ओपन-सेल मेलामाइन फोम
• सामान्य घनत्व लगभग 8.5 किलोग्राम/मीटर³ होता है।
• अनुकूलित छिद्र संरचनाएं
• अनुकूलित मोटाई
• सीएनसी काटने
• जलविरोधी विकल्प
• प्रबलित संरचनाएं
• सतह का उपचार
• मिश्रित विकास
• छोटे बैच के अनुसंधान एवं विकास नमूने
• संयुक्त विकास समर्थन

प्रत्येक शोषक रसायन के लिए, निम्नलिखित का इष्टतम संयोजन है:

छिद्र संरचना × शोषक भार × वायु प्रवाह × पुनर्जनन स्थितियाँ

इसका निर्धारण परीक्षण के माध्यम से किया जाना चाहिए।

SINOYQX™ के साथ अगली पीढ़ी के DAC कॉन्टैक्टर विकसित करें।

क्या आप निम्नलिखित का विकास कर रहे हैं:

• डायरेक्ट एयर कैप्चर सिस्टम
• ठोस शोषक डीएसी
• निष्क्रिय डीएसी
• संरचित शोषक संपर्ककर्ता
• CO₂ अधिशोषण मॉड्यूल
• कार्बन हटाने वाली सामग्री
• नवीन गैस-ठोस संपर्ककर्ता

और तलाश कर रहे हैं:

हल्का, ओपन-सेल और अनुकूलन योग्य 3डी शोषक सपोर्ट?

SINOYQX™ निम्नलिखित क्षेत्रों में मूल्यांकन के लिए मेलामाइन फोम के नमूने उपलब्ध करा सकता है:

• शोषक कोटिंग
• शोषक संसेचन
• वायु प्रवाह परीक्षण
• दबाव-गिरावट परीक्षण
• अधिशोषण और विशोषण अध्ययन
• साइक्लिंग मूल्यांकन

संयुक्त विकास परियोजना शुरू करें

शोषक रसायन विज्ञान + 3डी छिद्रपूर्ण संरचना

अगली पीढ़ी के कम ऊर्जा खपत वाले कार्बन निष्कासन प्रणालियों के लिए।

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