Innovative process integrating high temperature heat pump and direct air capture

工艺工程 制冷剂 灵活性(工程) 能源消耗 环境科学 余热 可再生能源 高效能源利用 废物管理 工程类 热交换器 机械工程 电气工程 统计 数学
作者
Bingyao Ge,Man Zhang,Bin Hu,Di Wu,Xuancan Zhu,Ursula Eicker,R.Z. Wang
出处
期刊:Applied Energy [Elsevier BV]
卷期号:355: 122229-122229 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.apenergy.2023.122229
摘要

Direct air capture (DAC) technology plays a crucial role in mitigating the effects of global warming by capturing carbon dioxide (CO2) directly from the atmosphere. A significant technical challenge for DAC is its high thermal energy consumption, which results in an unacceptable overall cost (600$tCO2–1). The combination of a high-temperature heat pump (HTHP) and DAC system offers a substantial reduction in thermal energy consumption, decreased reliance on renewable energy sources, and enhanced DAC system flexibility. This study presents three distinct thermal integration strategies that combine an HTHP with solid adsorbent-based DAC and verifies their effectiveness in reducing energy consumption and CO2 emissions compared to a traditional DAC system. Among them, the deeply integrated DAC-HTHP system (I-DAC) exploits low-grade adsorption heat and waste heat, providing direct heating and cooling energy to the DAC system via refrigerant condensation and evaporation processes. Simulation results indicate that the I-DAC system achieves an extremely low operating energy consumption of 2.77 GJtCO2–1, representing a 69.5% reduction than traditional DAC under the same conditions. Consequently, the I-DAC offers a cost-effective (32.0–46.2 $tCO2–1) negative emission solution. We also demonstrate that the I-DAC is promising for wide application in cities to recycle waste heat and remove CO2 from the air. The comprehensive implementation of the I-DAC in 105 cities could yield a net annual productivity of 980 MtCO2.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
66wudi发布了新的文献求助10
刚刚
将将的妞妞完成签到 ,获得积分10
2秒前
FKVB_完成签到 ,获得积分10
2秒前
文瑄发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
丸子完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
detective发布了新的文献求助10
4秒前
KAER发布了新的文献求助10
4秒前
LIU230907完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
尼可刹米洛贝林完成签到,获得积分10
6秒前
Ava应助科研小猪手采纳,获得10
6秒前
阿宝发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
香蕉觅云应助啥也不会采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
waouwu发布了新的文献求助10
9秒前
李晓青发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
zjz发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
yuaasusanaann发布了新的文献求助10
16秒前
小二郎应助detective采纳,获得10
16秒前
科目三应助KAER采纳,获得10
16秒前
16秒前
17秒前
zjz完成签到,获得积分10
18秒前
111发布了新的文献求助10
18秒前
QY11发布了新的文献求助10
20秒前
小西完成签到 ,获得积分10
21秒前
传奇3应助希望采纳,获得10
24秒前
dudu完成签到,获得积分10
25秒前
花生糖拌炸酱面完成签到,获得积分10
25秒前
熊猫timer完成签到,获得积分10
26秒前
刻苦的长颈鹿完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
桐桐应助111采纳,获得10
28秒前
上官靖完成签到,获得积分10
28秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 1370
生物降解型栓塞微球市场(按产品类型、应用和最终用户)- 2030 年全球预测 1000
Implantable Technologies 500
Ecological and Human Health Impacts of Contaminated Food and Environments 400
Theories of Human Development 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 360
International Relations at LSE: A History of 75 Years 308
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 计算机科学 内科学 纳米技术 复合材料 化学工程 遗传学 催化作用 物理化学 基因 冶金 量子力学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3921799
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3466626
关于积分的说明 10943925
捐赠科研通 3195264
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1765577
邀请新用户注册赠送积分活动 855645
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 794968