近日,美国国防部预先研究计划局(DARPA)宣布与物理科学公司(Physical Sciences)签订了一份价值210万美元的合同,用于远征碳利用能源弹性和稳定(ExCURSion)项目。该项目将研究从二氧化碳来源生成燃料,以在战场上提供电力和电池充电。 便携式能源存储
DARPA研究人员解释称,电池和化石燃料在当今便携式能源存储和远征军使用的技术中占据主导地位。虽然电池可以通过任何电源充电,但大多数充电器的能量密度太低,因此无法用于需要低尺寸、重量和功耗(SWaP)的军事任务。尽管基于碳氢化合物的化石燃料具有更高的能量密度,但它们仍然需要定期、昂贵且危险的补给。
相反,DARPA研究人员要求物理科学部门找到从当地二氧化碳来源产生燃料的方法,将化石燃料的高能量密度与电力系统的能源无关优势结合起来,彻底改变远征能源后勤。
研究人员表示,将二氧化碳捕集与封存技术与二氧化碳还原成储能燃料技术相结合,就能形成一个完全封闭的系统,它能够捕集自身的燃烧流,并在输入能量时对燃料成分进行充电。这样的系统可以利用传统化石燃料的高能量密度和电池系统的操作灵活性。
二氧化碳捕获
ExCURSion计划旨在实现二氧化碳的减少、捕获和储存,作为未来完全封闭系统的关键组成部分,以创建液态碳燃料,用于储存和用于军事任务。这种方法可以实现安全、可现场部署、高密度和可充电的能源存储。碳燃料电池原型是封闭的、便携式的、可充电的,它将利用燃料发电,并捕获自身的二氧化碳废气以再生燃料。
ExCURSion面临两大挑战:从二氧化碳中生产液体燃料的速度至少比锂电池充电慢30倍;从废气中捕获和储存二氧化碳受到工作能力和所用材料稳定性之间权衡的困扰。
ExCURSion有两个技术领域:将二氧化碳还原为高能量密度燃料,主要关注燃料生成率;以及二氧化碳捕获和储存,主要关注工作能力和稳定性。 (逸文)