Exploring the potential of waste heat in sorbent mobile carbon capture: an energy feasibility study

La descarbonització del sector del transport és una demanda ambiental crítica per reduir les emissions de diòxid de carboni del sector del transport. Les possibles solucions inclouen vehicles elèctrics, el canvi a biocombustibles o la captura i el processament del diòxid de carboni. Tot i que els ve...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Singh, S Paramjeet
Tipo de recurso: tesis de maestría
Fecha de publicación:2024
País:España
Institución:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Repositorio:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:upcommons.upc.edu:2117/413864
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/2117/413864
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Renewable energy sources
Energies renovables
Àrees temàtiques de la UPC::Energies::Eficiència energètica
Descripción
Sumario:La descarbonització del sector del transport és una demanda ambiental crítica per reduir les emissions de diòxid de carboni del sector del transport. Les possibles solucions inclouen vehicles elèctrics, el canvi a biocombustibles o la captura i el processament del diòxid de carboni. Tot i que els vehicles elèctrics de bateria redueixen les emissions per a viatges de curta distància, persisteixen obstacles importants per a distàncies més llargues, l'electrificació de vehicles pesants i aplicacions de llarg recorregut, i preocupacions creixents sobre les emissions de gasos d'efecte hivernacle. Al mateix temps, la descarbonització del transport presenta nous reptes degut al cost, la conveniència (xarxes de càrrega) i l'expansibilitat de la tecnologia actual. Això planteja un desafiament per als clients, la indústria de l'automòbil i els legisladors. Aquestes circumstàncies requereixen estratègies innovadores com la captura i l'emmagatzematge de carboni per a la xarxa de transport pesant. Aquest estudi investiga la possibilitat d'utilitzar calor residual dels gasos d'escapament dels motors dièsel en un sistema mòbil de captura de carboni basat en sorbents. Els motors dièsel generen quantitats substancials de calor residual perquè s’utilitzen àmpliament en moltes aplicacions industrials i de transport. Aquesta calor es desaprofita i es deixa anar a l’atmosfera, la qual cosa és una gran ineficiència. La sostenibilitat i l'eficiència energètica dels motors dièsel poden augmentar recollint i utilitzant aquesta calor residual. L’objectiu d’aquest estudi és avaluar la viabilitat d’aquesta estratègia, amb especial èmfasi en la calor residual que es pot utilitzar per al procés de captura de carboni. Combinant la captura de carboni i la recuperació de calor residual, els motors dièsel poden apropar-se a ser vehicles de zero emissions mentre deixen una empremta de carboni global menor. Hem realitzat una anàlisi exhaustiva de la viabilitat energètica per avaluar la integració de la recuperació de calor residual amb un sistema de captura de carboni basat en sorbents. L'estudi va incloure modelització termodinàmica, consideracions de disseny del sistema i avaluacions de rendiment en condicions operatives estacionàries. Es van examinar paràmetres crítics, com les temperatures dels gasos d'escapament i els cabals, per quantificar l’energia tèrmica disponible.