将环境CO2度的日间和计量尺度变化纳入直接空气捕获技术的开发中
Shubham Jamdade1, Xuqing Cai1, Melissa R Allen-Dumas2
1School of Chemical & Biomolecular Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia 30332-0100, United States.
直接捕获空气 (DAC) 设施必须考虑每小时的大气变化. 由于温度和湿度的影响,日间二氧化碳的波动可能超过150ppm,影响DAC的效率和成本.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 大气科学 大气科学
背景情况:
- 直接捕获空气 (DAC) 对于减缓气候变化至关重要,需要具有成本效益和高效的大规模设施.
- 对于DAC设施的选址,需要对所有影响成本和效率的因素进行全面评估.
- 在DAC社区中,每小时时间尺度和计量尺度上的大气状况变化未得到充分研究.
研究的目的:
- 调查短时间大气变化对直接空气捕获 (DAC) 过程的影响.
- 分析CO2度,温度和相对湿度 (RH) 在不同高度的日间波动.
- 评估这些变化对DAC运营效率和成本的影响.
主要方法:
- 来自北美各地广泛的生物圈-大气流量研究的精选数据.
- 分析每小时分辨率的二氧化碳度,温度和RH数据.
- 基于吸附的DAC工艺的工艺级计算,使用富含氨酸的吸附剂.
主要成果:
- 在夏季期间,在北美一些地区观察到超过150ppm的日间CO2变化.
- 这些日间变化大于季节性变化,并且与温度和RH日间周期有很强的相关性.
- 随着地面高度的增加,二氧化碳度的变化会减少,在10米或更高的高度观察到较小的波动.
结论:
- 每小时的大气变化,特别是每天的二氧化碳波动,是DAC地点选择和过程优化的一个重要因素.
- 了解和考虑这些短期大气动态对于最大限度地降低DAC运营成本和最大限度地提高效率至关重要.
- 需要进一步研究局部大气条件对DAC性能的影响.
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