I-Corps: CO2 hydrate production for large-scale CO2 sequestration

I-Corps:用于大规模二氧化碳封存的二氧化碳水合物生产

基本信息

  • 批准号:
    2202071
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-03-15 至 2023-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The broader impact/commercial potential of this I-Corps project is the development of technology to sequester carbon dioxide (CO2) as CO2 hydrates. CO2 hydrates are ice-like solids, consisting of CO2 and water. Stable CO2 hydrates form at ~0 ̊C, and at moderate pressures (~450 psi) from a mixture of CO2 and water. CO2 hydrates can be safely sequestered long-term via multiple options (under seabed, under permafrost, depleted gas fields). This I-Corps project targets eventual commercialization of CO2 hydrates-based carbon capture and sequestration (CCS). Many commercialization partners exist among process industries, oil-gas industry, and utilities. A likely post-project scenario involves establishing a startup company as the commercialization vehicle (which develops sector-specific CCS solutions). Successful commercialization may lead to significant employment opportunities, and contribute to positioning the US as a leader in this field. Most importantly, it will augment the portfolio of technological and geoengineering solutions to tackle climate change. This project also will stimulate other applications of gas hydrates including desalination, gas separation and hydrogen storage.This I-Corps project is based on the development of technology to rapidly form CO2 hydrates from a mixture of CO2 and water. Key technological challenges underlying artificial synthesis of hydrates have been very slow growth rates, and low conversion rates of gas to hydrates. State of the art technology to speed up hydrate formation includes the use of chemical promoters, which are expensive and environmentally friendly. The team at UT Austin has made several scientific discoveries and developed multiple novel approaches to speed up growth of hydrates, which may cumulatively speed up hydrate formation by an order of magnitude faster than state-of-the-art. Specific novel advancements integrated in the proposed technology include recently discovered hydrate nucleation promoters, a technique to enhance gas-liquid interfacial area and convection, and the use of high thermal conductivity materials to speed up heat transfer. Cumulatively, these advancements may enable rapid, on-demand CO2 hydrate production without the use of chemical promoters. The intellectual merit of this project lies in the integration of multiple fundamental advancements to realize rapid hydrate formation in reactor configurations commonly used by the chemicals processing industry.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该I-Corps项目的更广泛的影响/商业潜力是开发将二氧化碳(CO2)作为CO2水合的技术的开发。二氧化碳水合物是冰状固体,由二氧化碳和水组成。稳定的二氧化碳水合在〜0̊C下形成,并从二氧化碳和水的混合物中以中等压力(〜450 psi)形成。 CO2水合物可以通过多种选择(在海床下,多年冻土,耗尽的气场)安全地隔离。该I-Corps项目的目标是基于CO2水合的碳捕获和固存(CCS)的最终商业化。工业行业,石油生产行业和公用事业之间存在许多商业化伙伴。可能的项目后情况涉及建立创业公司作为商业化工具(开发人员特定于CCS解决方案)。成功的商业化可能会带来很大的就业机会,并为将美国定位为该领域的领导者。最重要的是,它将增加技术和地球工程解决方案的投资组合来应对气候变化。该项目还将刺激气体水合物的其他应用,包括海水淡化,气体分离和氢存储。此I-Corps项目基于技术的开发,从二氧化碳和水的混合物中迅速形成CO2水合。人工合成水合物的主要技术挑战的增长率非常缓慢,气体转化速率较低。加快水合形成的最先进的技术包括使用昂贵且环保的化学启动子。 UT Austin的团队做出了一些科学发现,并开发了多种新颖的方法来加快水合物的生长,这可能会累积地加快水合物形成的速度,而水合物的形成速度比最先进的速度快。拟议技术集成的特定新颖进步包括最近发现的水合成核启动子,增强气体界面区域和便利性的技术,以及使用高导热率材料来加快热传递的速度。累积地,这些进步可能会在不使用化学启动子的情况下实现快速的,点播的二氧化碳水合产生。该项目的智力优点在于整合了多个基本进步,以实现化学处理行业常用的反应堆配置中快速水合形成的形成。该奖项反映了NSF的法定任务,并被认为是通过基金会的知识分子优点和更广泛的审查标准来通过评估来通过评估来支持的。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Analysis of CO2 hydrate formation from flue gas mixtures in a bubble column reactor
  • DOI:
    10.1016/j.seppur.2023.125261
  • 发表时间:
    2023-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    Awan Bhati;Aritra Kar;V. Bahadur
  • 通讯作者:
    Awan Bhati;Aritra Kar;V. Bahadur
Numerical study on CO2 hydrate formation in a bubble column reactor from flue gas mixtures
鼓泡塔反应器中烟气混合物生成CO2水合物的数值研究
Hydrates Based Carbon Capture System in Texas: A Techno-Economic Perspective
德克萨斯州基于水合物的碳捕获系统:技术经济视角
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Vaibhav Bahadur其他文献

Techno-economic modeling of carbon dioxide hydrate formation for carbon sequestration
  • DOI:
    10.1016/j.apenergy.2024.124491
  • 发表时间:
    2025-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Awan Bhati;Mark Hamalian;Vaibhav Bahadur
  • 通讯作者:
    Vaibhav Bahadur
Reverse osmosis-based water treatment for green hydrogen production
  • DOI:
    10.1016/j.desal.2024.117588
  • 发表时间:
    2024-07-20
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Vishnu Sree Shanthanu Katakam;Vaibhav Bahadur
  • 通讯作者:
    Vaibhav Bahadur

Vaibhav Bahadur的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Vaibhav Bahadur', 18)}}的其他基金

PFI-TT: Carbon dioxide hydrates-based storage of carbon on the seabed
PFI-TT:海底二氧化碳水合物碳储存
  • 批准号:
    2234604
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Influence of electric fields on liquid-to-solid phase change associated with clathrate hydrate formation
职业:电场对与笼形水合物形成相关的液固相变的影响
  • 批准号:
    1653412
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Electric field-based enhancement and control of film and nucleate boiling heat transfer
基于电场的薄膜和核沸腾传热的增强和控制
  • 批准号:
    1605789
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

海底沉积物中CO2运移和水合物生成相互作用机制研究
  • 批准号:
    22378424
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
海底沉积物中CO2水合物生成的动力学抑制与调控机制研究
  • 批准号:
    22308144
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
CO2置换CH4水合物分解—生成自促进调控机制及条件优化
  • 批准号:
    22378425
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
富CO2工业废气置换开采天然气水合物微观动态行为及碳封存机制研究
  • 批准号:
    52304032
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
热—流—力—化耦合作用下海底沉积物中CO2水合物盖层生成演化及盖层下CO2运移机制
  • 批准号:
    52301354
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

超臨界CO2ー水の二層界面におけるリン酸化を介したヌクレオチドの前生物学合成
通过超临界 CO2-水双层界面磷酸化进行核苷酸的前生物合成
  • 批准号:
    24KJ1063
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
混合ガス中の低濃度CO2吸蔵水素化に有効な表面機能集積型触媒と非定常反応プロセス
表面功能集成催化剂及非稳态反应过程有效用于混合气体中低浓度CO2储存加氢
  • 批准号:
    24KJ0267
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
藻類のCO2濃縮オルガネラによる水圏光合成の制御の分子基盤
藻类二氧化碳浓缩细胞器控制水生光合作用的分子基础
  • 批准号:
    24K01851
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
CO2水素化によるメタノール直接合成に有効な触媒の開発
开发二氧化碳加氢直接合成甲醇的有效催化剂
  • 批准号:
    23K04923
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Monitoring the net photosynthesis rate of plant populations in a naturally ventilated greenhouse with zone CO2 fertilization
在采用区域 CO2 施肥的自然通风温室中监测植物种群的净光合作用速率
  • 批准号:
    22K05904
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了