铁路系统有助于减缓气候变化和清洁空气中的二氧化碳

世界各地的所有系统都可以帮助减缓气候变化,清洁CO的空气2通过捕捉列车断裂和减速时产生的可持续能源。

美国创业公司CO2英国铁路公司一直在与一个世界知名的研究团队合作,其中包括来自谢菲尔德大学的工程师,设计直接空气捕捉(DAC)技术,该技术可以从空气中去除二氧化碳,可用于常规列车运行的特殊轨道车辆。

DAC轨道车的工作原理是使用大量的进气道,这些进气道延伸到移动列车的滑流中,将周围的空气移动到大型圆柱形CO中2并消除了固定DAC操作所必需的能源密集型风扇系统的需求。

然后空气通过一个化学过程来分离CO2从空气中和无二氧化碳的空气然后从汽车后部或底部排出,回到大气中。

在足够量的一氧化碳被捕获后,封闭腔室并收集一氧化碳2被收集、浓缩并储存在液体储存罐中,直到在换车或加油站将其从列车中排空,变成正常的一氧化碳2铁路油罐车。然后,它被输送到循环碳经济中,作为CO的增值原料2利用,或到附近的地质堆填区。

这些过程都完全由车载可持续能源供电,不需要外部能源输入或停机充电周期。

当火车刹车时,它的能量制动系统将火车前进的动量转化为电能,这与可再生电动汽车的方式大致相同。目前,这种能量在列车上以热量的形式消散,并在每次制动时从机车顶部排出。

谢菲尔德大学英国二氧化碳利用中心主任、该研究的合著者彼得·斯蒂林教授说:“从环境中直接捕获二氧化碳正日益成为缓解气候变化最严重影响的迫切需要。

“目前,当火车刹车或减速时产生的大量可持续能源都丢失了。这项创新技术不仅利用制动动作产生的可持续能源来收集大量的CO2,但它也将利用与全球铁路网整合所带来的许多协同效应。

“这项技术将收获大量的二氧化碳2成本低得多,到2030年达到年产4.5亿吨,到2050年达到29亿吨,到2075年达到78亿吨,每辆车的年产能为3000吨CO2在短期内。”

与固定的DAC操作不同,后者需要大片土地来建造设备,并建造可再生能源来为其提供动力2022世界杯美洲区赛程表2铁路是短暂的,一般不会被公众看到。本月早些时候,欧洲运输组织宣布,他们承诺到2050年将高铁使用量增加两倍,以遏制二氧化碳含量高的航空旅行,这一技术的潜在影响最近得到了增强。

CO .的Eric Bachman2铁路公司说:“平均而言,每一次完整的制动动作产生的能量足够为20个普通家庭提供一整天的电力,所以这不是一个微不足道的能量。

“将这个数字乘以世界上几乎每辆火车的每一次停车或减速,你所产生的能量大约是胡佛大坝在同一时期产生的105倍,而那个水电建设项目花了6年时间,耗资相当于今天的7.6亿美元。”

他补充道:“想象一下,每天早上你踏上火车,看到一位狱警2有轨电车,知道你每天上下班实际上有助于减缓气候变化。

“它对货运也是一样的,如果要在铁路和其他运输方式之间做出选择,我认为这项技术将动摇许多托运人。”

该团队包括来自谢菲尔德大学、多伦多大学、麻省理工学院、普林斯顿大学、商业和工业的研究人员,他们发现每辆直接空气捕捉车每年可以从空气中收集大约6000公吨的二氧化碳,随着技术的发展还会更多。此外,由于火车能够承载多个CO2有轨电车,每列火车都会收获相应倍数的CO2吨位。

由于其可持续的电力需求完全由火车产生的电源提供,没有增量成本,每吨收获的CO可节省30 - 40%2仅从能源投入就可以实现。

这一点,再加上节省土地等其他重大成本,使该技术的预计规模成本降至每吨不到50美元,不仅在商业上可行,而且在商业上具有吸引力。

多伦多大学的杰弗里·奥辛教授是这项研究的合著者,他说:“在这样的价格点和巨大的能力,CO2铁路很可能很快成为世界上第一个百万吨级、第一个十亿吨级和整体上最大的直接空气捕捉部署提供商。

“在常规运输中实现碳中和,然后在环境空气DAC操作中实现显著的碳负。在各方面都是双赢的,是‘拯救人类’的技术。”

该团队还在研究一个类似的系统,可以去除CO2在北美和世界其他地区普遍存在的柴油动力机车尾气排放。随着可持续采购的铁路电气化系统的发展,柴油线路的这种点源能力将使铁路成为世界上第一个碳中和的大规模运输方式。

这项研究题为:“基于铁路的直接空气碳捕获”发表在该杂志的未来能源部分焦耳。

来源:https://www.sheffield.ac.uk/

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