슬롯 사이트 (WPI)의 무기 막 연구 센터는 미국 에너지 국으로부터 150 만 달러의 15 만 달러를 받았으며, 다양한 가스에서 수소를 분리 할 수있는 팔라듐 막을 사용하여 특허 기술을 발전 시켰습니다. 이 프로젝트는 멤브레인이 고급 석탄 가스화 시스템으로 전기를 생산하는 비용을 낮추는 동시에 석탄 가스 연소에 의해 생성 된 이산화탄소를 분리하여 온실 가스 배출량을 줄일 수 있음을 입증하려고합니다..
슬롯 사이트의 연구팀은 귀금속 팔라듐으로 만든 막과 관련된 시연 프로젝트를 위해 총 590 만 달러를 전국적으로 4 건 중 하나입니다. 다른 그룹은 Praxair Inc., United Technologies Research Center 및 Western Research Institute가 주도합니다. 상을 수상한 유일한 대학 인 슬롯 사이트는 캘리포니아 주 멘로 파크 (Menlo Park), 플로리다 주 올랜도의 시멘스 에너지 아메리카 (Siemens Energy America)의 막 기술 및 연구와 협력하여 연구를 이끌 것입니다.
이 프로젝트의 초기 단계에서 4 개의 연구팀은 시뮬레이션 된 석탄 가스를 사용하여 테스트 멤브레인 시스템을 개발하고 파일럿 할 것입니다. 목표는 가스에서 하루에 2 파운드의 수소를 생산하는 것입니다. 두 팀이 프로젝트의 두 번째 및 3 단계로 계속되도록 선택 될 것입니다. 여기에는 하루에 100 파운드의 수소를 생산할 수있는 더 큰 막 모듈을 구축 한 다음 시연 공장에 해당 모듈을 설치하고 테스트하는 것이 포함됩니다. Yi Hua "Ed"Ma, James B. Manning 화학 공학 교수 및 슬롯 사이트 무기 막 연구 센터의 이사 가이 파일럿 단계에서 성공하면 프로젝트 수명에 대한 총 850 만 달러의 DOE 자금을받을 수있다.
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슬롯 사이트의 무기 막 연구 센터는 수소를 천연 가스, 석탄 가스 및 재생 가능한 연료로부터 분리하는 데 사용하기위한 초트라틴 팔라듐 막의 발달의 선구자였다. 팔라듐 막은 수소 만 통과하여 가스 스트림의 이산화탄소 및 다른 화합물로부터 분리 될 수있게한다. 슬롯 사이트의 작업은 Energy, Shell International Exploration & Production 및 Shell Hydrogen의 주요 상으로 자금을 지원했습니다. Shell은 연료 전지로 구동되는 자동차를위한 수소 급유 네트워크의 핵심이 될 수있는 원자로에서 대학의 기술을 사용했습니다.
슬롯 사이트 연구팀의 주요 혁신 중 하나는보다 일반적인 세라믹 지지대보다는 다공성 금속 지지대에 막을 구축하는 방법을 개발하는 것이 었습니다. 금속 지지대는 팔라듐 멤브레인이 더 얇아서 제조 비용이 저렴하고 원자로 및 기타 공정 장비에 쉽게 통합 할 수 있도록합니다. 이 팀은 금속 지지대 위에 보호 산화물 층을 구축 한 다음 팔라듐 막을 형성하는 방법을 개발하여 중요한 문제를 해결했습니다. 이 과정은 금속이 팔라듐을 고온에서 오염시키는 것을 막아줍니다. 슬롯 사이트 팀은 현재까지의 작업에 대해 6 개의 특허를 받았습니다.
현재 프로젝트에서 슬롯 사이트 팀은 Membrane Technology가 통합 가스화 결합 사이클 (IGCC) 전력 발전소에 어떻게 통합 될 수 있는지를 보여줍니다. 이는 석탄 가스화 및 석탄 가스 연소 공정을 결합하여 전기를 생산합니다. IGCC 식물은 건설 및 운영이 비싸다는 것이 입증되었습니다. DOE는 막 시스템의 첨가가 발전소에서 추가 연료로 연소되거나 연료 또는 화학 공급 원료로 판매 될 수있는 수소를 생산함으로써 비용 효율성을 높일 수 있기를 희망하고있다. 수소 분리 과정은 석탄 가스에서 온실 가스 인 이산화탄소를 더 쉽게 분리하고 제거 할 수 있다는 이점이 추가되어 IGCC 식물이 오염을 줄일 수 있습니다..
MA는 하루에 2 파운드의 수소를 생산하는 목표를 달성하기 위해 슬롯 사이트 막 기술을 확장하는 것 외에도, 그의 팀은 IGCC의 일부로 작동 할 수있는 시스템을 구축 할 수있는 시스템을 구축하고 팔림의 유황을 방지 할 수있는 중요한 과제에 직면 할 것이라고 말했다. 이를 위해, 그들은 MA의 연구팀 Chung-Yi Andy Tsai '96 (PhD, Chemical Engineering)의 전직 구성원이 설립 한 회사 인 T3에 의해 제작 된 황성 코팅을 테스트 할 것입니다..
"국가가 화석 연료, 석탄에 대한 효과적인 대안을 개발하기 위해 노력함에 따라 현재 우리의 모든 전기의 절반의 원천 인 석탄은 중요한 연료로 남아있을 것"이라고 Ma는 지적했다. "이 연구는 석탄으로부터 더 많은 전력을 생산할 수있는 새로운 기술을 만들기위한 중요한 단계 일 수 있지만, 환경에 해로운 방식으로 그렇게하는 방식으로 그렇게하기 위해서는 10 년 이상 동안 팔라듐 막에서 슬롯 사이트에서 수행 한 작업 이이 솔루션에서 중요한 역할을 할 수 있다는 것을 기쁘게 생각합니다.".
슬롯 사이트 소개
1865 년 매사추세츠 주 우스터에서 설립 된 슬롯 사이트는 미국 최초의 엔지니어링 및 기술 대학 중 하나였습니다. ITS14 학술 부서는 과학, 공학, 기술, 관리, 사회 과학 및 인문학 및 예술 분야의 50 개가 넘는 학부 및 대학원 학위 프로그램을 제공하며 학사, 석사 및 박사 학위로 이어집니다. 슬롯 사이트의 세계적 수준의 교수진은 여러 개의 최첨단 연구 분야의 학생들과 협력하여 생명 공학, 연료 전지, 정보 보안, 재료 처리 및 나노 기술과 같은 분야의 획기적인 혁신과 혁신으로 이어집니다. 학생들은 또한 대학의 혁신적인 글로벌 프로젝트 프로그램을 통해 전 세계 지역 사회와 조직에 변화를 줄 수있는 기회가 있습니다. 북아메리카와 중앙 아메리카, 아프리카, 호주, 아시아 및 유럽 전역에는 25 개 이상의 슬롯 사이트 프로젝트 센터가 있습니다.
