Il DOE assegna 2 milioni di dollari all'Università dell'Ohio per sviluppare prodotti per lo stoccaggio di energia e motori ricavati dai rifiuti di carbone

Il Dipartimento dell’Energia (DOE) sta finanziando sei progetti di ricerca e sviluppo che riutilizzeranno le risorse di carbone nazionali per prodotti grafitici di alto valore e compositi carbonio-metallo che possono essere impiegati nelle tecnologie energetiche pulite. (Post precedente.)

L'Istituto per l'energia sostenibile e l'ambiente dell'Università dell'Ohio si è aggiudicato due dei sei premi, uno che esplora come i rifiuti di carbone possono essere reimmaginati come stoccaggio di energia e il secondo mira a sviluppare fili compositi in metallo carbonio ultra-conduttivi per motori elettrici.

Il DOE ha assegnato 999.976 dollari per sostenere il primo progetto, che si concentrerà sullo sviluppo di processi elettrochimici per convertire materiali a base di carbone in materiali di carbonio bidimensionali per applicazioni di supercondensatori. Il progetto è guidato dal ricercatore principale John Staser, professore associato di ingegneria chimica e biomolecolare.

Inoltre, i membri della facoltà dell'OHIO Jason Trembly, professore di ingegneria meccanica e direttore dell'Istituto per l'energia sostenibile e l'ambiente, e Damilola Daramola, assistente professore di ingegneria chimica e biomolecolare, sosterranno questo progetto, insieme ai partner industriali CFOAM LLC e Capacitech Energy.

Il progetto mira a sviluppare processi avanzati, chiamati processo elettrochimico da carbone a materiali bidimensionali (e-Coal2D), per trasformare materiali a base di carbone in nuovi materiali che migliorano la capacità dei supercondensatori elettrochimici. CFOAM, uno dei collaboratori del settore, ha sviluppato materiali derivati ​​dal carbone che vengono utilizzati come materia prima per generare il prodotto finale. Quindi, Capacitech Energy, leader nei condensatori basati su cavi, valuterà i materiali bidimensionali nei loro sistemi.

La struttura e la composizione uniche del carbone lo rendono adatto all'uso come materia prima per la produzione di vari prodotti di carbonio di alto valore. L’obiettivo finale di questo progetto è continuare a trovare modi per reimmaginare i rifiuti di carbone per ridurre le emissioni di gas serra e creare posti di lavoro.

Comprensione del filo composito ultraconduttivo di metallo al carbonio per motori elettrici. Guidato dal ricercatore principale Yahya Al-Majali, assistente professore di ingegneria meccanica e assistente direttore dell'Istituto per l'energia sostenibile e l'ambiente, questo progetto mira a sviluppare compositi metallici di carbonio economicamente vantaggiosi con proprietà elettriche di massa migliorate da utilizzare nei motori elettrici.

Utilizzando materiali derivati ​​dai rifiuti di carbone, in particolare nanografite e grafene, verranno creati compositi metallo-carbonio utilizzando nuovi processi di formatura dei metalli. Le prestazioni del materiale finito, che assumerà la forma di un filo ultraconduttivo, verranno quindi testate e quantificate per garantire la disponibilità per le applicazioni nel mondo reale. Il filo è destinato ad essere utilizzato in applicazioni di motori elettrici, che supportano ulteriormente la tecnologia per ridurre in ultima analisi le emissioni di gas serra.

Il premio del DOE ammonta a 1 milione di dollari con una quota di costi di 250.000 dollari. I partner del settore includono MetalKraft Technologies LLC, Fisk Alloy Inc., CONSOL Innovations, Hydro Precision Tubing North America, AmeriCarbon LLC, SP2 Carbon Technology Co e Clear Skies Consulting LLC. Inoltre, un team di ricercatori dell'OHIO sosterrà questo progetto, tra cui Jason Trembly e David Drabold, illustre professore di fisica.

Lo sviluppo del filo composito metallo-carbonio non solo reinventerà l’uso dei rifiuti di carbone, ma la sua applicazione offrirà importanti vantaggi ambientali ed economici. Questa tecnologia ridurrà le emissioni di anidride carbonica, migliorerà l’efficienza dei veicoli elettrici e creerà nuovi posti di lavoro nel settore manifatturiero per le comunità carbonifere.

L’introduzione di carboni grafitici derivati ​​dal carbone nei cavi elettrici potrebbe ridurre significativamente il consumo energetico americano, prevenendo fino a 14 milioni di tonnellate di emissioni di anidride carbonica e facendo risparmiare ai consumatori 4,3 miliardi di dollari all’anno se solo il 20% dei motori a corrente alternata (AC) utilizzasse cavi ultraconduttivi.

Pubblicato il 03 marzo 2023 in Batterie, Carbone, Contesto di mercato, Motori | Collegamento permanente | Commenti (0)