August 2017:Historietips fra Institut for Energys Oak Ridge National Laboratory

Tilberedning af biobrændstof

Ved hjælp af en roman, genanvendeligt kulstofmateriale afledt af gamle gummidæk, et Oak Ridge National Laboratory-ledet forskerhold har udviklet en enkel metode til at konvertere brugt madolie til biobrændstof. Teamets tilgang kombinerer modificerede, genvundet kulstof med svovlsyre, som derefter blandes med frie fedtsyrer i vegetabilsk olie i husholdningen for at producere brugbart biobrændstof. Studiet, udført med samarbejdspartnere Wake Forest University og Georgia Institute of Technology og detaljeret i Kemi vælges , giver en vej til billige, miljøvenlige og høj værditilvækst affaldsprodukter fra dæk – et skridt mod storskala produktion af biobrændstof, ifølge ORNL-medforfatter Parans Paranthaman. I tidligere ORNL -undersøgelser, kulstofpulvere har vist sig nyttige ved udvikling af lithium-ion, natriumion- og kaliumionbatterier og superkapacitorer. Den patentanmeldte, konvertering af spildolie til biobrændstof tilføjer en ny tilgang til initiativer til genbrug af affaldsdæk. [Kontakt:Sara Shoemaker, (865) 576-9219; [email protected]]

Billede:https://www.ornl.gov/sites/default/files/news/images/Materials_carbon_to_biofuel_ORNL.jpg

Billedtekst:Brugt madolie kan omdannes til biobrændstof med kulstof, der stammer fra genbrugsdæk-en ny metode udviklet af et Oak Ridge National Laboratory-ledet forskerhold.

Fusion - Blokering af varmen

Fusionsforskere fra Oak Ridge National Laboratory, som en del af DIII-D National Fusion Facility-teamet hos General Atomics, studerer en tilgang til at isolere reaktorens inderste væg, der omgiver det brændende plasma fra den energi, der skabes, når brintisotoper opvarmes til millioner af grader. Landsholdet skabte en buffer, der fanger neutral gas mellem plasmaets kant, som er køligere end kernen, men stadig varmere end solen, og den indre væg på punkter, hvor varme ioner og atompartikler kan komme i kontakt. "De fangede, relativt kølige partikler hjælper med at opretholde den sarte balance mellem at holde plasmakernen varm nok til at producere praktisk fusionsenergi og plasmaudstødningen kølig nok til at beskytte interiøret, eller først, væg mod skadelig varme, " sagde ORNLs Aaron Sontag, hovedforfatter på et papir udgivet i Kernefusion . "Denne teknik reducerer nedetid for vedligeholdelse og bidrager til overordnet udvikling af fusionsreaktorteknologi." [Kontakt:Sara Shoemaker, (865) 576-9219; [email protected]]

Billede:https://www.ornl.gov/sites/default/files/news/images/General_Atomics_Tokamak_inside.jpg

Billedtekst:En ny teknik kan hjælpe med at beskytte den inderste væg i en fusionsreaktor mod den energi, der skabes, når brintisotoper opvarmes til temperaturer, der er varmere end solen. Foto af General Atomics

Kemi - Discovery fordobler produktionen

En forenklet katalysatorproduktionsproces udviklet af Oak Ridge National Laboratory kunne fordoble produktionen af ​​kemikalier af høj værdi, der bruges til fremstilling af materialer, der findes i sodavandsflasker og dæk. Forskere fandt ud af, at enkelte galliumkationer er nøglen til at øge produktionen af ​​benzen, toluen og xylener, eller BTX, råvarekemikalier, der normalt bruges til fremstilling af plast og gummi. "De fleste BTX er produceret af fossilt brændstof, som er energikrævende, " sagde ORNL's Zhenglong Li, medforfatter til undersøgelsen offentliggjort i Grøn kemi . "Vores proces skaber en grønnere vej, der fordobler BTX -produktionen fra vedvarende ethanol ved at indføre gallium i zeolitkatalysatorer." Teamets nye katalysatorproduktionsmetode fungerer uden vand og reducerer omkostningerne. [Kontakt:Kim Askey, (865) 946-1861; [email protected]]

Billede:https://www.ornl.gov/sites/default/files/news/images/BTX_story_tip_image.jpg

Billedtekst:Forskere ved Oak Ridge National Laboratory skabte en ny katalysatorproduktionsproces, der fordobler produktionen af ​​vedvarende BTX, en gruppe af højværdikemikalier, der bruges til at producere sodavandsflasker og dæk.

Batterier - Lovende elektrodemateriale

Et team, der ledes af Oak Ridge National Laboratory, opdagede, at vanadiumdioxid i en krystallinsk tynd film udgør en fremragende elektrode til lithium-ion-batterier. Teori og beregning forudsagde en høj kapacitet til lithiumlagring, hvilke eksperimenter bekræftet med test i møntceller. Avanceret mikroskopi beviste, at litiumioner pakker sig ind i en stiv ramme, og ioner går gennem sider, der er gunstige for deres adsorption, og som er rigelige langs de åbne kanaler. Fordi materialet er svært at dyrke, det var aldrig blevet testet. ORNLs Ho Nyung Lee og hans team brugte en avanceret synteseteknik til at fremstille tyndfilmskrystaller og demonstrerede, at de forblev stabile, selv efter talrige elektrokemiske ladnings-/udladningscyklusser. "Forskningen giver en designstrategi for mere effektiv, lang levetid, miniaturiserede ioniske ledere, "sagde Panchapakesan Ganesh fra ORNL, der forudsagde vanadiumdioxid's teoretiske kapacitet og lithiumionveje. "Vi udvikler nye materialer og arkitekturer til at levere energiløsninger til fremtidige teknologier, "Sagde Lee. [Kontakt:Dawn Levy, (865) 576-6448; [email protected]]

Billede:https://www.ornl.gov/sites/default/files/news/images/Batteries_promising_electrode_mats_ORNL.jpg

Billedtekst:Forskere forudsagde, hvor litiumioner (grønne kugler) ville pakke og bevæge sig i en åben ramme af epitaksialt belastet vanadiumdioxid, afbildet her ved en pindemodel (iltforbindende bindinger er røde og vanadinforbindende bindinger, turkis). Styret af teori og beregning, de designede, syntetiserede og testede materialet - hvilket beviser, at det faktisk havde fremragende lagerkapacitet, ionledning og strukturel stabilitet. Billede af Panchapakesan Ganesh, Oak Ridge National Laboratory/Afd. af energi