化學與材料工程教授阿德南·汗 (Adnan Khan) 在過去 15 年里一直致力于開發(fā)可持續(xù)技術，旨在使我們的能源系統(tǒng)脫碳。 “這是我們今天面臨的最重要的挑戰(zhàn)。我們要把這個歸功于我們的子孫后代，”他說。
但說我們需要轉變我們的能源系統(tǒng)是一回事，而弄清楚如何以具有成本效益和可持續(xù)的方式實現這一目標又是另一回事。
為了提供幫助，汗創(chuàng)建了能源轉型實驗室，目標是開發(fā)和分析新型材料、技術和加拿大實現凈零排放的可靠轉型途徑。
Khan 表示，可信度問題對于他的 10 人實驗室來說至關重要，該實驗室采用系統(tǒng)級分析來檢驗新技術或解決方案最終是否會幫助或阻礙能源轉型的總體目標。
“在投入資金、精力和時間開發(fā)新材料和工藝之前，我們需要了解以實際或工業(yè)規(guī)模設計的工廠將如何運作，”他說。 “很難理解工業(yè)流程的挑戰(zhàn)。”
這種對工業(yè)規(guī)模過程的錯誤計算是他的團隊最近在《自然催化》雜志上發(fā)表的一篇論文的基礎。這篇文章表明，一種意圖良好的新興電氣化技術旨在幫助化學行業(yè)脫碳——占化學行業(yè)的百分之二全球排放量——實際上會增加能源使用和成本。
“利用電氣化實現行業(yè)脫碳是朝著正確方向邁出的一步，但研究人員目前正在追求的技術可能會帶來重大挑戰(zhàn)，”汗說。
該技術基于堿性電催化系統(tǒng)，可以通過可再生電力為化學生產提供動力。這些系統(tǒng)采用高 pH 值或高堿度的堿性溶液來加速涉及電力的化學反應。
該團隊闡明了開發(fā)基于該技術的工業(yè)流程所面臨的挑戰(zhàn)，特別是下游產品分離。為此，他們模擬了工業(yè)流程，并使用內部開發(fā)的經濟模型進行了分析。
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