DOE concede US$ 2 milhões à Universidade de Ohio para desenvolver produtos para armazenamento de energia e motores a partir de resíduos de carvão

O Departamento de Energia (DOE) está financiando seis projetos de pesquisa e desenvolvimento que redirecionarão os recursos domésticos de carvão para produtos grafíticos de alto valor e compostos de carbono-metal que podem ser empregados em tecnologias de energia limpa. (Postagem anterior.)

O Instituto de Energia Sustentável e Meio Ambiente da Universidade de Ohio recebeu dois dos seis prêmios, um que explora como os resíduos de carvão podem ser reinventados como armazenamento de energia e o segundo visa desenvolver fio composto de metal de carbono ultracondutor para motores elétricos.

O DOE concedeu US$ 999.976 para apoiar o primeiro projeto, que se concentrará no desenvolvimento de processos eletroquímicos para converter materiais à base de carvão em materiais de carbono bidimensionais para aplicações de supercapacitores. O projeto é liderado pelo investigador principal John Staser, professor associado de engenharia química e biomolecular.

Além disso, os membros do corpo docente da OHIO, Jason Trembly, professor de engenharia mecânica e diretor do Instituto de Energia Sustentável e Meio Ambiente, e Damilola Daramola, professor assistente de engenharia química e biomolecular, apoiarão este projeto, juntamente com os parceiros da indústria CFOAM LLC e Capacitech Energy.

O projeto visa desenvolver processos avançados, chamados de processo eletroquímico de carvão para materiais bidimensionais (e-Coal2D), para transformar materiais à base de carvão em novos materiais que melhorem a capacidade dos supercapacitores eletroquímicos. A CFOAM, uma das colaboradoras da indústria, desenvolveu materiais derivados do carvão que são utilizados como matéria-prima para gerar o produto final. Em seguida, a Capacitech Energy, líder em capacitores baseados em cabos, avaliará os materiais bidimensionais em seus sistemas.

A estrutura e composição únicas do carvão o tornam adequado para uso como matéria-prima para a produção de vários produtos de carbono de alto valor. O objetivo final deste projeto é continuar a encontrar maneiras de reinventar os resíduos de carvão para reduzir as emissões de gases de efeito estufa e criar empregos.

Entendendo o fio composto de metal de carbono ultracondutor para motores elétricos. Liderado pelo investigador principal Yahya Al-Majali, professor assistente de engenharia mecânica e diretor assistente do Instituto de Energia Sustentável e Meio Ambiente, este projeto visa desenvolver compósitos de metal de carbono econômicos com propriedades elétricas a granel aprimoradas para uso em motores elétricos.

Usando materiais derivados de resíduos de carvão, especificamente nanografite e grafeno, serão criados compósitos de metal carbono usando novos processos de conformação de metal. O desempenho do material acabado, que assumirá a forma de um fio ultracondutor, será testado e quantificado para garantir a prontidão para aplicações no mundo real. O fio destina-se a ser usado em aplicações de motores elétricos, que suportam ainda mais a tecnologia para reduzir as emissões de gases de efeito estufa.

O prêmio do DOE totaliza US$ 1 milhão com uma participação nos custos de US$ 250.000. Os parceiros do setor incluem MetalKraft Technologies LLC, Fisk Alloy Inc., CONSOL Innovations, Hydro Precision Tubing North America, AmeriCarbon LLC, SP2 Carbon Technology Co e Clear Skies Consulting LLC. Além disso, uma equipe de pesquisadores do OHIO apoiará este projeto, incluindo Jason Trembly e David Drabold, distinto professor de física.

O desenvolvimento do fio composto de metal de carbono não apenas reinventará o uso de resíduos de carvão, mas sua aplicação oferecerá vantagens ambientais e econômicas importantes. Essa tecnologia reduzirá as emissões de dióxido de carbono, melhorará a eficiência dos veículos elétricos e criará novos empregos na manufatura para as comunidades carboníferas.

A introdução de carbonos grafíticos derivados de carvão em fios elétricos pode reduzir significativamente o consumo de energia nos Estados Unidos, evitando até 14 milhões de toneladas de emissões de dióxido de carbono e economizando US$ 4,3 bilhões por ano para os consumidores se apenas 20% dos motores de corrente alternada (CA) usarem fios ultracondutivos.

Postado em 03 de março de 2023 em Baterias, Carvão, Fundo de mercado, Motores | Link permanente | Comentários (0)