肯塔基大學應用能源研究中心(CAER)的研究人員開發了一種將肯塔基州廢煤轉化為有價值的碳產品的方法。
肯塔基州是美國第七大煤炭生產州,每年開采數百萬噸。開采后,煤炭被送到選礦廠,在那里進行定量和分離以進行運輸。作為該過程的一部分,在現場生產和儲存不適合運輸的煤炭流,稱為廢煤。據估計,肯塔基州所有煤田都存在超過40億噸的廢煤。
CAER采用的技術顯示出建立具有成本競爭力的碳纖維和石墨國內供應鏈的巨大前景,這些戰略材料對我們全球經濟越來越重要。
CAER研究人員能夠將環境責任、扣押廢煤轉化為對國家運輸,國家安全和可再生能源部門至關重要的備受追捧的戰略材料。
肯塔基大學不斷在科學領域掀起波瀾,無論是能源、農業還是國防的進步。今天令人興奮的突破證明了英國CAER研究團隊所做的令人難以置信的工作,因為他們徹底改變了煤炭的使用方式。
“這不僅對這所大學來說是個好消息,而且對于成千上萬的煤炭工人來說也是一個巨大的勝利,他們的生計依賴于肯塔基州強大的煤炭工業。作為參議院共和黨領袖,我很自豪能成為我們英聯邦研究工作的合作伙伴,我渴望看到這個才華橫溢的團隊將如何在這一進展的基礎上再接再厲。”美國參議員米奇麥康奈爾說,他與英國密切合作支持這個項目。
“C4WARD碳纖維和復合材料的煤炭轉化”項目側重于開發必要的基礎和轉化科學與工程,以創建節能且具有成本效益的工藝,從具有可調性能的煤中制造碳纖維和石墨。
一項關鍵的技術進步是開發了一種可行的工藝,將煤轉化為過濾液體,然后將該液體轉化為中間相瀝青(一種可以轉化為具有非常高剛度的高度有序碳纖維的液晶材料),它同樣可用于生產石墨粉。在這一突破中,廢煤生產了高模量碳纖維,這意味著它們具有高剛度重量比。構成纖維的碳中有近一半來自廢煤。
“碳纖維和石墨對任何能源轉型都至關重要?!盋AER主任兼C4WARD首席研究員Rodney Andrews說。“我們相信,隨著對碳纖維和石墨的需求持續增長,這項技術確實有機會在肯塔基州煤炭社區創造新的就業機會并增加經濟機會?!?/span>
該項目由CAER的碳材料集團牽頭,由Andrews和CAER副總監Matthew Weisenberger指導。CAER是開發各種來源碳纖維的全球領導者,并且是北美任何學術機構中最大的碳纖維紡絲線設施的所在地。
“我繼續受到CAER進行的杰出研究和發現的啟發和激勵?!庇偨yEli Capilouto說?!叭欢?,如果沒有參議員米奇麥康奈爾的一貫和強有力的支持,我們將無法開展如此開創性的工作。參議員麥康奈爾長期以來一直支持我們的能源研發工作,并且是最早支持這一特定項目的人之一。我們仍然感謝他的領導?!?/span>
C4WARD項目是該大學兩項研究優先計劃的融合,這些計劃挑戰肯塔基州的頂尖研究人員專注于英聯邦最緊迫的問題。該項目對英國現有的能源研究優先領域和英國新成立的材料科學研究優先領域(RPA)至關重要。RPA的目標是找到創新的解決方案來應對行業挑戰,并使英聯邦成為競爭激烈的材料市場的全球領導者。
“材料對我們的未來至關重要,肯塔基大學致力于確??纤菰谶@個不斷發展的市場中產生重大影響?!庇芯扛笨偛肔isa Cassis說。“從制造電動汽車和下一代電子設備到開發新的電池技術或儲能系統,我們將需要新的方法來從國內來源收集這些材料。我們正在努力確保該州的旗艦大學在這里與肯塔基州的這些行業合作并增加價值?!?/span>