직접 공기 포집용 멜라민 폼
저에너지 탄소 제거 시스템을 위한 경량 3D 흡착제 지지체
직접 공기 포집(DAC) 기술은 흡착제 화학에만 의존하는 방식을 넘어 발전하고 있습니다.
DAC 시스템의 규모가 커짐에 따라 엔지니어는 대량의 주변 공기가 포집 구조를 통과하는 방식, 재생 과정에서 가열해야 하는 비활성 구조 질량의 양, 그리고 흡착제가 접촉기 전체에 얼마나 효과적으로 분산되는지 등의 문제도 해결해야 합니다.
SINOYQX™는 개방형 셀 멜라민 폼을 다음과 같은 용도로 활용하는 방안을 연구하고 있습니다.
경량 3D 흡착 지지대
차세대 직접 공기 포집 시스템을 위해.
이 개념에 따르면 멜라민 폼은 자체적으로 CO₂를 포집하지 않습니다.
대신, 이는 3차원 개방형 셀 구조 내에서 특수 CO₂ 흡착제를 지지할 수 있는 경량 다공성 담체 역할을 합니다.
DAC에 더 나은 흡착제 이상의 것이 필요한 이유
대기 중에는 이산화탄소 농도가 비교적 낮습니다.
따라서 의미 있는 양의 이산화탄소를 제거하려면 DAC 시스템은 매우 많은 양의 공기를 처리해야 합니다.
즉, 시스템 성능은 다음 요소에만 의존하는 것이 아닙니다.
흡착제가 얼마나 많은 CO₂ 를 포집할 수 있습니까?
하지만 다음에도 해당됩니다:
공기가 흡착제에 얼마나 효율적으로 도달할 수 있을까요?
흡착제 구조가 과도한 공기 흐름 저항을 발생시키면 시스템에 더 높은 팬 출력과 더 많은 전기 에너지 투입이 필요할 수 있습니다.
한편, 흡착제가 중금속, 세라믹 또는 기타 구조 재료에 지지되어 있는 경우, 이러한 비활성 성분들도 재생 과정에서 반복적으로 가열 및 냉각되어야 할 수 있습니다.
따라서 차세대 DAC 시스템의 엔지니어링 과제는 점점 더 다음과 같은 양상을 띠게 될 것입니다.
흡착제 화학 + 흡착제 구조
3D 개방형 셀 흡착 구조
SINOYQX™ 멜라민 폼은 연속적인 3차원 개방형 셀 구조를 특징으로 합니다.
일반적인 2차원 표면과는 달리, 폼의 내부 다공성 네트워크를 통해 공기가 이동할 수 있습니다.
이를 통해 활성 포집 물질을 구조 전체에 분산시키는 흡착 코팅, 함침 및 표면 기능화 방법을 연구할 기회가 생깁니다.
가능한 구성은 다음과 같습니다.
주변 공기
↓
3D 오픈셀 멜라민 폼
↓
폼 골격에 분산된 CO₂ 흡착제
↓
기체-고체 접촉
↓
활성 흡착제를 이용한 CO₂ 포집
↓
남아있는 공기는 구조물을 통해 계속 흐릅니다.
이 시스템에서 멜라민 폼은 다음과 같은 역할을 합니다.
이산화탄소 포집 기능은 특수 흡착제 화학을 통해 능동적으로 유지됩니다.
잠재적 이점 1: 공기 흐름 저항 감소
저압 강하 DAC 접촉기 설계 지원
직접 공기 포집 방식은 대용량 공기 처리 설비를 필요로 합니다.
이러한 이유로 압력 강하는 중요한 시스템 수준의 엔지니어링 매개변수입니다.
고밀도 접촉기 구조는 넓은 표면적을 제공할 수 있지만 공기 흐름 저항을 증가시킬 수도 있습니다.
그러므로 목표는 단순히 표면적을 최대화하는 것이 아닙니다.
진정한 엔지니어링 목표는 다음 사이의 균형을 찾는 것입니다:
효과적인 기체-고체 접촉
낮은 공기 흐름 저항
SINOYQX™ 개방형 셀 멜라민 폼은 다음과 같은 용도에 적합한 구조 소재로 평가되고 있습니다.
저압 강하 흡착제 지원
향후 개발은 다음 사항에 중점을 둘 수 있습니다.
핵심적으로 규명해야 할 관계는 다음과 같습니다.
공기 속도 대 압력 강하
실제 흡착제 투입 조건 하에서.
잠재적 이점 2: 초저 구조 질량
재생 중 비활성 열 부하 감소
많은 직접 공기 포집 공정은 반복적인 흡착 및 재생 주기를 통해 작동합니다.
일반적인 절차는 다음과 같습니다.
CO₂ 흡착
↓
흡착제 포화도
↓
재건
↓
CO₂ 방출
↓
흡착제 재사용
열 재생 과정에서 에너지 투입은 흡착제 자체를 가열하는 데만 사용되는 것이 아닙니다.
지지 구조물 및 기타 비활성 구성 요소도 열을 흡수할 수 있습니다.
이는 다음과 같은 결과를 가져옵니다:
기생 열 부하
SINOYQX™ 표준 멜라민 폼의 일반적인 밀도는 대략 다음과 같습니다.
8.5kg / m³
구조적 질량이 매우 낮기 때문에 다음과 같은 용도로 평가될 수 있습니다.
초저열 질량 흡착제 지원
잠재적인 공학 분야 진로는 다음과 같습니다.
하부 지지 질량
↓
비활성 구조물의 열용량을 낮추십시오
↓
각 주기 동안 반복적으로 가열되는 비활성 물질의 양이 줄어듭니다.
↓
재생 관련 에너지 수요 잠재적 감소
최종 성능 지표는 단순히 재료의 무게만이 되어서는 안 됩니다.
관련 시스템 수준 지표는 다음과 같습니다.
이산화탄소 1톤 포집 당 에너지 소비량
잠재적 이점 3: 단위 구조물 질량당 더 많은 활성 흡착제
기존의 평면 기판은 주로 외부 표면에 활성 물질을 지지합니다.
3차원 다공성 지지체는 흡착제를 내부 네트워크 전체에 분산시킬 수 있는 가능성을 제공합니다.
이를 통해 다음과 같은 기회를 탐색할 수 있습니다.
단위 구조 질량당 더 많은 활성 표면적
잠재적 인 이점은 다음과 같습니다.
목표는 보다 활발한 포집 화학 반응을 지원하면서 구조 재료의 사용량을 줄이는 것입니다.
SINOYQX™ DAC 흡착제 지원 플랫폼
SINOYQX™는 직접 공기 포집 연구를 위한 다양한 멜라민 폼 구조의 공동 개발을 지원할 수 있습니다.
표준 개방형 셀 등급
다음과 같은 초기 단계 평가에 적합합니다:
이 등급은 개념 증명 실험을 위한 기준 재료로 사용할 수 있습니다.
저압 강하 등급
최적화를 위해 설계되었습니다:
잠재적인 연구 분야는 다음과 같습니다.
소수성 등급
DAC 작동 평가에 적합한 환경은 다음과 같습니다.
이 등급은 연구자들이 습도가 다음과 같은 영향을 미치는 방식을 연구하는 데 도움이 될 수 있습니다.
강화 등급
개선이 필요한 프로젝트를 위해 개발되었습니다:
이 옵션은 시제품 접촉기 및 반복 작동 연구에 더 적합합니다.
공동 개발 모델
SINOYQX™는 멜라민 폼 자체를 CO₂ 흡착제로 사용하지 않습니다.
저희의 역할은 다음과 같습니다:
3D 오픈셀 아키텍처
따라서 적합한 협력 모델은 다음과 같습니다.
흡착제 현상액
다음 분야에 대한 전문성을 제공합니다:
시노이QX™
다음 분야에 대한 전문성을 제공합니다:
종합하면 시스템은 다음과 같습니다.
흡착제 화학 + 다공성 구조
검증할 주요 성능 매개변수
이 신청서는 현재 다음과 같이 처리되어야 합니다.
공동 개발 개념
완전히 검증된 상용 DAC 제품이라기보다는.
흡착제 개발자와 함께 다음 매개변수들을 평가해야 합니다.
흡착제 로딩
단위당 얼마나 많은 활성 흡착제를 보유할 수 있는지 결정하십시오.
적절한 공기 흐름과 기계적 안정성을 유지하면서.
CO₂ 흡수
두 가지 모두 평가하십시오:
CO₂ / 흡착제
CO₂ / 모듈 부피
소재 수준 성능과 모듈 수준 성능 모두를 이해하기 위해서입니다.
압력 강하
다양한 영역에 걸쳐 성능 곡선을 설정합니다.
목표는 다음을 생성하는 것입니다:
공기 속도 대 압력 강하
접촉기 설계용 데이터.
흡착 동역학
평가하다:
열 질량
동일한 CO₂ 포집 용량 조건에서 다양한 지원 구조를 비교하십시오.
핵심 질문은 다음과 같습니다.
재생 주기마다 얼마나 많은 비활성 물질을 가열하고 냉각해야 합니까?
자전거 안정성
장기간 자전거 타기를 할 때는 다음 사항을 평가해야 합니다.
습도 안정성
상대 습도 변화를 포함한 다양한 조건에서의 성능을 평가합니다.
추가 적용 분야: DAC 시스템의 단열재
멜라민 폼은 DAC 인프라 내에서 보다 전통적인 역할을 수행할 수 있는지에 대해서도 평가될 수 있습니다.
단열재 설치 가능 위치는 다음과 같습니다.
단열재는 불필요한 열 손실을 줄여 DAC 장비 내부의 난방 수요를 낮추는 데 도움을 줄 수 있습니다.
이 응용 분야는 흡착제-지지체 개념과는 별개이며, 기존 산업용 단열재 사용 사례에 더 가깝습니다.
경량 소재부터 에너지 소비 감소까지
SINOYQX™는 멜라민 폼이 이산화탄소를 직접 포집한다고 주장하지 않습니다.
잠재적인 탄소 감축 경로는 시스템 엔지니어링에 기반합니다.
재료 수준
초경량 3D 오픈셀 소재
↓
구성 요소 수준
경량 흡착제 지지체
↓
프로세스 수준
잠재적으로 더 낮은 공기 흐름 저항
구조적 열용량이 낮습니다
비활성 지지 무게 감소
↓
시스템 수준
기생 공기 흐름 및 열 에너지 수요 감소
↓
탄소 제거 수준
이산화탄소 1톤 포집에 필요한 에너지의 잠재적 감소
목표는 간단합니다.
흡착제의 효율적인 작용을 돕습니다.
SINOYQX™와 협력해야 하는 이유
SINOYQX™는 다음과 같은 기능을 통해 직접 공기 포집(Direct Air Capture) 소재 개발 프로그램을 지원할 수 있습니다.
각 흡착제 화학에 대해 최적의 조합은 다음과 같습니다.
기공 구조 × 흡착제 함량 × 공기 흐름 × 재생 조건
테스트를 통해 확인해야 합니다.
SINOYQX™를 사용하여 차세대 DAC 접촉기를 개발하십시오.
개발 중이신가요?
그리고 찾고 있는 것은 다음과 같습니다:
가볍고, 개방형 셀 구조를 가지며, 맞춤형으로 제작 가능한 3D 흡착제 지지체?
SINOYQX™는 다음과 같은 분야에서 평가를 위한 멜라민 폼 샘플을 제공할 수 있습니다.
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