Ny forskning analyserer modelleringsteknikker for kulstoffangstteknologi

I overgangen til ren, vedvarende energi, der vil stadig være behov for konventionelle strømkilder, som kul og naturgas, for at sikre konstant strøm til nettet. Forskere over hele verden bruger unikke materialer og metoder, der vil gøre disse konventionelle strømkilder renere gennem kulstoffangstteknologi.

At skabe nøjagtige, detaljerede modeller er nøglen til at opskalere dette vigtige arbejde. En nylig artikel ledet af University of Pittsburgh Swanson School of Engineering undersøger og sammenligner de forskellige modelleringsmetoder for hulfibermembrankontaktorer (HFMC'er), en type kulstoffangstteknologi. Gruppen analyserede over 150 citerede undersøgelser af flere modelleringstilgange for at hjælpe forskere med at vælge den teknik, der passer bedst til deres forskning.

"HFMC'er er en af ​​de førende teknologier til kulstoffangst efter forbrænding, men vi har brug for modellering for bedre at forstå dem, " sagde Katherine Hornbostel, assisterende professor i maskinteknik og materialevidenskab, hvis laboratorium ledede analysen. "Vores analyse kan vejlede forskere, hvis arbejde er integreret i at opfylde vores klimamål og hjælpe dem med at opskalere teknologien til kommerciel brug."

En hulfibermembrankontaktor (HFMC) er en gruppe fibre i et bundt, med udstødning, der flyder på den ene side og et flydende opløsningsmiddel på den anden for at fange kuldioxiden. Papiret gennemgår avancerede metoder til modellering af kulstoffangst HFMC'er i én, to og tre dimensioner, sammenligne dem i dybden og foreslå retninger for fremtidig forskning.

"Den ideelle modelleringsteknik varierer afhængigt af projektet, men vi fandt ud af, at 3-D-modeller er kvalitativt forskellige i arten af ​​information, de kan afsløre, " sagde Joanna Rivero, kandidatstuderende, der arbejder i Hornbostel Lab og hovedforfatter. "Selvom omkostningerne begrænser deres brede anvendelse, vi identificerer 3-D-modellering og opskaleringsmodellering som områder, der i høj grad vil accelerere udviklingen af ​​denne teknologi."

Grigorios Panagakos, forskningsingeniør og undervisningsfakultet i Carnegie Mellon University's Department of Chemical Engineering, bragte sin ekspertise i at analysere modelleringen af ​​transportfænomener til gennemgangspapiret, såvel.