Плазменно-каталитическая система для сокращения выбросов метана от домашнего скота

от

Проект CANMILK разрабатывает плазменную систему, подходящую для непосредственной эксплуатации в коровниках, чтобы снизить выбросы метана от домашнего скота. Цель состоит в том, чтобы улавливать рассеянный метан, присутствующий в воздухе коровников, и преобразовывать его в CO₂ за счёт совместного действия плазмы и каталитических процессов.

Основные этапы разработки

1. Исследования и оптимизация компонентов:
— Проект CANMILK сосредоточен на исследованиях и разработках, работая над оптимизацией конструкции адсорбера, катализатора и плазменных компонентов и их взаимодействия.
— Требуются непрерывная оценка результатов и перенастройка системы по мере продвижения работ.

2. Интеграция компонентов:
— Все компоненты интегрируются в демонстрационный блок (PoC — proof-of-concept), который будет протестирован с использованием моделированного воздуха из коровника. Этот блок предназначен для демонстрации основной концепции, позволяя команде проекта проверить экспериментальные идеи и оптимизировать производительность системы в реальных условиях.

3. Технико-экономическая оценка:
— Параллельно проводится технико-экономическая оценка для анализа экономической целесообразности технологий и физических свойств выбросов с целью согласования технических характеристик с рыночными решениями.

4. Поддержка и стратегия внедрения:
— Steinbeis Europa Zentrum поддерживает разработку и реализацию стратегии коммуникации и распространения, а также определение стратегии эксплуатации проекта.

Основные направления исследований CANMILK

  • Моделирование и диагностика плазмы.

  • Разработка адсорбентов и катализаторов.

  • Взаимодействие активированных газов с поверхностями.

  • Разработка концепции процесса.

  • Технико-экономическая оценка.

Публикации

Исследования CANMILK опубликованы в следующих журналах:

  • ACS Omega;

  • Plasma Sources Science and Technology;

  • Green Chemistry;

  • Chemical Engineering Journal.

Достижения и планы

Понимание плазменной химии для снижения содержания рассеянного метана является ключевым направлением проекта CANMILK. Университет Антверпена создал модели для имитации химических реакций и газовых потоков в O₂ и H₂ плазменных реакторах. В сочетании с экспериментальными данными из Университета Маастрихта эти результаты показывают, что тёплые O₂ и H₂ плазмы неэффективны для удаления низких концентраций CH₄.

Дальнейшие результаты показали, что использование плазмы воздуха в коровниках имеет потенциал для снижения выбросов метана. Однако этот подход также приводит к образованию NOx, которые обычно считаются выбросами, хотя их можно использовать повторно.

Эти выводы побудили партнёров CANMILK пересмотреть свою стратегию, исследуя альтернативный путь использования воздушной плазмы для повышения экономической целесообразности и масштабируемости. В соответствии с этим пересмотренным подходом UA разработала новую модель жидкости для микроволновой воздушной плазмы. Следующие шаги включают сравнение модели с экспериментальными измерениями из UM и оптимизацию условий эксплуатации для интеграции в демонстрационный блок (PoC).

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте