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美国能源部宣布投入600万美元研发资金,将煤炭废弃物加工成3D打印材料

美国能源部(做化石能量办公室该公司宣布将为各种研究和开发项目提供600万美元的联邦资金,重点是将煤炭废弃物先进处理成3D打印材料。

在这内部工作先进的煤炭处理计划(ACP)在国家能源技术实验室(NetL),资助申请人将寻求通过生产支持新技术的宝贵产品来提取煤炭废物的全部经济价值,例如用于添加剂制造的3D可打印材料。

根据NETL的说法,将煤炭废弃物用于3D打印和石墨生产符合拜登总统的政府目标,其目标是扩大和开发对煤炭废弃物的环境友好的使用,可以部署在经济困难的社区。

来自现有矿山的煤和粉煤废料如尾矿和灰烬是ACP期间3D打印应用的可接受原料。照片通过Diddi4。
来自现有矿山的煤和粉煤废料如尾矿和灰烬是ACP期间3D打印应用的可接受原料。

重新施加煤炭浪费

作为一项批判性国内资源,煤炭为美国经济增长造成了多世纪的贡献。然而,由于各国期待清理其能源发电活动,有机会改造煤炭价值链并提取其全部经济价值。

ACP已经开始承担这一挑战,主要目标是利用新技术通过实验室和试验范围研发从煤炭衍生来源生产有价值的产品。

根据NETL的研究,煤炭独特的结构和成分使其非常适合作为高价值碳产品的原料,如计算机存储设备、碳复合材料和用于电池的含碳阳极。这种材料的丰富和它的低成本,也使它成为具有吸引力的原料,用于大量的应用,如建筑材料。

虽然浪费是优选的,但是尾矿和灰烬等矿物和煤矸石的煤炭诸如尾矿和灰烬的煤炭废料是可接受的。

随着美国向清洁能源转型,该战略旨在鼓励创造就业机会,并防止煤炭和发电厂社区过多地感受到这种转型的成本。

先进的煤炭加工价值链。通过netl图像。
先进的煤炭加工价值链。通过netl图像。

融资机会公告

标题为“先进的煤炭废物加工:生产煤炭增强的树脂的生产,用于煤炭衍生的石墨的先进制造和研发”,该计划希望授予最多六名申请人的资金。

目前正在寻求两个兴趣领域的应用,其中首先侧重于煤炭增强的长丝或添加剂制造树脂。在这一领域的研发努力将看到煤炭增强的长丝和树脂的开发,使用融合沉积建模(FDM)或立体化(SLA)技术使用融合沉积建模(FDM)或立体化(SLA)技术而具有优异的特性或经济效益。

第二个兴趣领域将研究煤衍生石墨经济生产的发展途径,可用于电池阳极,用于质子交换膜燃料电池,超级电容器电极,用于碳复合材料的基材的双极板和润滑剂。

寻求获得DOE供资的人需要提交有关其拟议技术的环境考虑因素的摘要,概述如何减轻煤炭使用的环境影响。申请必须在2021年5月31日之前提交。

通过FDM从基于纤维素的材料印刷的灯罩3D。照片通过Novum。
在NOVUM项目中,FDM用纤维素基材料3D打印灯罩。照片通过Novum。

在加性制造中重新播放废物

世界各国和行业越来越希望加快对清洁和更环保能源的过渡,并提高3D印刷过程和技术的可持续性也在经历持续发展。

例如,欧盟资助的项目旨在通过探索解决围绕资源充足,气候变化和循环经济的全球问题纤维素作为化石材料的替代品。作为“地平线2020”计划的一部分,该项目由跨越不同价值链层次的10个不同的合作伙伴组成,将开发针对汽车、船舶和电气绝缘应用的3D打印优化纤维素基材料。

浪费以前已经重新批准以在地平线2020项目中生产3D印刷材料,例如芭芭拉,去年结束了四年的研究进入从食物废物和农业副产品的开发新的3D可打印材料,如石榴,柠檬,杏仁壳和玉米。在项目期间共成功开发了八种新的生物基础,而该团队的下一步将是放大实验室的原型半工业水平。

其他地方,这是路易斯维尔大学可再生能源研究中心目前正在开发一个改变大豆船体的过程从大豆加工留给3D可打印材料。这些材料可以在依赖于基于石油的玻璃纤维和碳纤维复合材料的行业内具有潜在的用途,以减轻重量和维持力量,例如汽车和航空航天部门。

全筋膜原型由AITIIP。所用材料(从左至右):柠檬色素、柠檬香精、杏仁壳、石榴色素。通过芭芭拉图像。
在Barbara项目中的AITIIP完整的Fascia原型。所用材料(从左至右):柠檬色素、柠檬香精、杏仁壳、石榴色素。通过芭芭拉图像。

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