Direct capture of carbon dioxide from air via lime-based sorbents
Notice bibliographique
Résumé
Direct air capture (DAC) is a developing technology for removing carbon dioxide (CO 2 ) from the atmosphere or from low-CO 2 -containing sources. In principle, it could be used to remove sufficient CO 2 from the atmosphere to compensate for hard-to-decarbonize sectors, such as aviation, or even for polishing gas streams containing relatively low CO 2 concentrations. In this paper, the performance of lime-based sorbents for CO 2 capture from air in a fixed bed was investigated. The effects of sorbent type, particle diameter, air flow rate, and relative humidity on the breakthrough time, breakthrough shape, and global reaction rate over a series of capture and regeneration cycles were examined. The greatest reaction rates and conversions were obtained when the sorbents were pre-hydrated and inlet air was humidified to 55% relative humidity. Humidifying the air alone leads to axial carbonation gradients since there is competition between CO 2 and water with the available CaO. Negligible conversion, over the duration of the experiment, is obtained in a dry system without pre-hydration and humid air. A shrinking-core gas–solid reaction model was fitted to the breakthrough curves in order to estimate the surface reaction and effective diffusion constants. Although the surface reaction constants of the two sorbents were similar, the pelletized limestone had a greater effective diffusivity due to its greater porosity. At mild calcination conditions with air at 850 °C, the pelletized particles maintained their activity over nine carbonation–calcination cycles with a conversion drop of only 9% points. However, calcination under oxy-fuel conditions (CO 2 at 920 °C) reduced the pellet carbonation conversion from 81 to 59% and pore surface area from 12.01 to 3.20 m 2 /g after only 4 cycles. This research clearly shows that DAC using lime-based sorbents is technically feasible, and that regeneration schemes compatible with technologies like calcium looping (CaL) are applicable for the air capture option. Finally, this study demonstrates that DAC using lime-based materials can be in the future a strategy to address emissions from transportation and distributed CO 2 sources and to mitigate climate change.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».