Conversion of CO₂ and saline water to value-added chemicals and desalinated water
Notice bibliographique
Résumé
Two electrochemical approaches that simultaneously convert carbon dioxide and high salinity brines to desalinated water and value-added chemicals in the form of inorganic acids and carbonate salts were demonstrated. In the first method, a multi-compartment electrodialysis cell module using anion exchange and cation exchange membranes, and a Pt/Ir-coated Ti anode and Ti mesh cathode was used to produce HCl and NaHCO₃ products from a carbonic acid and sodium chloride solution. Under an applied voltage inorganic carbon salts and acids were produced. A mathematical model for this electrodialysis cell configuration was developed to better understand limitations within the cell which were not available from experimental data including concentration profiles within the intra-membrane channels. In the second method, a first of a kind 5-compartment electrochemical cell including an anode, cathode and three electro-dialytic compartments was used. Water was converted to oxygen and protons at the anode while gaseous O₂ and CO₂ were converted to bi(carbonate) or hydroxide ions at the cathode. The three central electrodialysis compartments combine the ions present in the saline water with the products of the anode and cathode to produce value-added chemicals and desalinated water. A custom-built electrochemical cell with an active area of 3.24 cm² containing an array of two anion and cation exchange membranes each, Pt/C catalyzed cathode and titanium anode electrodes were used. The cell was investigated to understand the different factors affecting cell performance. Increasing concentrations of hydrochloric acid and bi(carbonate)/hydroxide salts was observed in the respective compartments over 24-hour periods of testing. Current efficiencies of alkaline (bicarbonate, carbonate or hydroxide) ions and proton production were as high as 71% and 96%, respectively. Polarization losses across the different compartments of the electrochemical cell were mapped to determine the source of overpotentials with different gas compositions. The new electrochemical cell platform is scalable and was used to successfully desalinate and convert carbon dioxide to chemicals. The process shows considerable commercial potential and has been scaled-up to a commercial module for deployment with different industrial operations within the oil and gas, and mining sectors.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».