美国能源部向12个ARPA-E项目拨款3500万美元以减少甲烷排放

美国能源部（DOE）宣布为12个项目提供3500万美元的资金，这些项目侧重于开发技术以减少石油、天然气和煤炭行业的甲烷排放。美国能源部的高级研究计划署(ARPA-E) 减少年甲烷排放 (REMEDY) 计划于今年早些时候公布，面向专注于显着减少美国甲烷排放的大学和私营公司。

以下入选REMEDY计划的团队将致力于直接解决超过50,000台发动机、300,000个燃烧器和250个产生甲烷排放的矿井。

天然气发动机

• 马勒动力总成公司旨在为现有的用于发电的稀燃和超稀燃天然气 (NG) 发动机开发一套完整的后处理成套系统。该系统将显着提高甲烷转化效率，并符合未来严格的一氧化二氮法规。该项目团队的技术将包括一种新型甲烷氧化催化剂 (MOC) 配方，该配方能够在超稀薄燃烧发动机的较低排气温度下实现高转化效率。典型的 MOC 在低温下会降低甲烷转化效率，限制了它们与超稀薄燃烧天然气发动机的协同作用。拟议的 MOC 将使用水热稳定配方，以促进低温和高水浓度环境中的高转化效率。（选择金额：3,257,089 美元）
• 科罗拉多州立大学将开发技术，减少通过曲轴箱的甲烷通风来减少稀燃天然气发动机的甲烷排放。在压缩和燃烧过程中漏过气环和气门密封的甲烷进入曲轴箱，通常被排放到大气中。该团队提出了一个系统，该系统将捕获曲轴箱的甲烷，对其进行过滤，并将其重新送回发动机进气口，在那里重新摄取和燃烧。这将同时减少甲烷排放并提高发动机效率。（选择金额：$1,500,000）
• 马凯特大学将为稀薄燃烧（高空燃比）天然气发动机提供创新的燃烧技术，以潜在地将甲烷泄漏量（或逸出到大气的入口燃料流中的甲烷）减少到入口的 0.25%燃料流。0.25% 的目标将比当前水平减少 90%。减少甲烷泄漏的最佳方法是避免将燃料和进气预混合。所提议的系统旨在通过主动供油的预燃室在稀燃发动机中实现与天然气的非预混、混合控制的燃烧过程。该系统可以改装到现有的稀燃发动机或作为新的发动机技术。（选择金额：3,975,058 美元）
• INNIO 的 Waukesha 燃气发动机公司旨在开发新技术，通过减少发动机燃烧室的缝隙体积来减少甲烷泄漏。这将广泛适用于所有以天然气为燃料的稀薄燃烧发动机，并且可以改装到一组现有发动机，而预算成本几乎没有增加。一氧化碳、挥发性有机化合物和甲醛等受管制污染物的排放量将减少，而氮氧化物的排放量将保持不变。这意味着安装后无需重新获得排放许可。新技术将降低运营成本并且与现有组件类似，这意味着支持技术人员无需再培训。（选择金额：$2,230,693）
• Texas A&M 寻求通过改进稀燃操作来减少压缩机站天然气 (NG) 发动机的甲烷排放，从而减少废气甲烷和 CO ₂排放并保持低标准污染物排放。该项目团队将开发一种基于纳秒非热等离子体的点火系统，能够产生自由基、离子和高反应性中间物质，从而实现快速自持燃烧，并开发一个循环燃烧控制策略，预测和缓解部分燃烧和误燃循环。。拟议的工作将展示一种有效的、经过现场测试的原型等离子点火系统和基于模型的前馈燃烧控制系统，这将对大型天然气发动机具有大规模市场采用潜力的变革。（选择金额：$2,824,814）

燃烧器

• Advanced Cooling Technologies, Inc. 将调整其燃烧器设计，以确保发送到燃烧器的高度可变气体的甲烷破坏效率为 99.5%。燃烧器将由碳化硅制成，可承受超过 2500 华氏度的高温，并采用新的3D打印工艺。（选择金额：$3,300,000）
• Cimarron Energy, Inc. 提出了一种混合燃烧器设计，结合先进控制装置，以确保处理高压和低压气流的燃烧器达到 99.5%的销毁效率。（选择金额：$1,000,000）
• 密歇根大学将使用增材制造和机器学习来扩大其先进的燃烧器。该燃烧器将被纳入新的燃烧器系统设计中，该系统设计对可能导致甲烷破坏效率低下的横风和低负载条件具有很强的适应性。（选择金额：$2,881,762）
• 明尼苏达大学将使用等离子体辅助燃烧来提高燃烧器甲烷破坏效率。（选择金额：2,141,876 美元）

来自煤矿井的甲烷

• 庄信万丰正在开发新技术，该技术使用贵金属催化剂燃烧煤矿通风系统中的稀薄甲烷。（选择金额：4,346,015 美元）
• 麻省理工学院正在开发一种低成本的铜基催化剂，用于减少甲烷排放。（选择金额：$2,020,903）
• Precision Combustion 提出了一种创新的模块化系统，可在新型反应器设计中促进甲烷反应并管理热负荷。（选择金额：$3,720,317）

由 ARPA-E 管理的 REMEDY 计划的资金将分两个阶段发放，共三年。第一阶段计划侧重于基于实验室的测试，以确认技术建议、方法和系统组件的可操作性。第二阶段将扩大测试规模，最好包括现场测试。 获取更多前沿科技 研究进展 访问：https://byteclicks.com