제조 과정에서 발생하는 CO2 배출을 제거하는 것이 주요 연구 연합의 목표입니다.

텍사스주 오스틴 - 9개 대학, 3개 국립 연구소, 37개 기업의 연합이 제조 과정에서 발생하는 열 발생으로 인한 이산화탄소 배출이라는 탈탄소화 제조의 가장 큰 장애물 중 하나를 해결할 예정입니다.

오스틴에 있는 텍사스 대학의 연구원들은 대부분의 제조 공정에 전력을 공급하는 에너지원을 대체하고 탄화수소 연료를 태양광 및 풍력과 같은 재생 가능 자원을 통해 생성되는 청정 전기로 교체하는 것을 목표로 하는 노력에서 중요한 역할을 할 것입니다. 제조업이 미국 이산화탄소 배출량의 30% 이상을 차지하므로 이렇게 하면 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

"원자재를 유용한 제품으로 바꾸려면 높은 온도와 열원이 필요합니다. 오늘날 많은 산업 분야에서 난방은 산업 혁명 초기에 했던 것처럼 연료를 태워서 CO2를 생성함으로써 이루어집니다."라고 말했습니다. UT를 대신하여 이 노력을 주도한 Cockrell School of Engineering의 McKetta 화학공학과 교수이자 Oden 컴퓨터 공학 및 과학 연구소의 Michael Baldea입니다. "우리가 여기서 성취하려고 하는 것은 연소 가열을 전기 가열로 대체하는 최선의 방법을 찾는 것입니다."

새로운 EPIXC(Electrified Processes for Industry Without Carbon) 연구소는 미국 에너지부로부터 5년간 7천만 달러의 보조금을 받고 업계 및 기타 출처로부터 7,400만 달러 이상의 기부금을 통해 자금을 지원받습니다. 이는 DOE의 일곱 번째 청정 에너지 제조 혁신 연구소입니다.

UT 오스틴 연구자들은 프로젝트의 일환으로 DOE로부터 1,700만 달러를 받게 되는데, 이는 선도 기관인 애리조나 주립대학교에 이어 두 번째로 많은 금액입니다. 이 프로젝트에 참여한 텍사스 엔지니어들은 화학 처리 및 전력망에 대한 고유한 전문 지식을 연구에 적용할 것입니다. UT 오스틴의 프로세스 과학 및 기술 센터는 새로운 아이디어를 구현하고 검증하기 위한 핵심 테스트 베드가 될 것입니다.

Cockrell School of Engineering 학장인 Roger Bonnecaze는 "텍사스 엔지니어들은 세계에서 가장 큰 문제를 해결하는 것을 목표로 하고 있으며, 제조 과정에서 탈탄소화는 그 만큼 중요합니다."라고 말했습니다. "Cockrell School의 에너지 및 화학 공학 전문 지식과 고유한 프로세스 과학 및 기술 센터의 결합은 이 동맹의 성공에 매우 중요할 것입니다."

열은 제조에 필수적이며 화학 반응 지원, 수분 제거, 증기 생성, 화학적 분리 촉진, 금속 용해 및 처리 등에 사용됩니다. 그러나 재료를 변환하고 제품을 생산하는 데 사용되는 열에너지를 생성하는 공정 가열은 산업 부문의 다른 어떤 작업보다 더 많은 에너지를 소비하고 더 많은 탄소 배출을 발생시킵니다. 청정 전기를 에너지원으로 전환함으로써 산업계는 기존 저항 히터 외에도 유도, 마이크로파 또는 무선 주파수 가열과 같은 기술을 통해 배출을 줄이고 에너지 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

프로젝트 초기에 UT 오스틴 연구원들은 두 가지 핵심 과제에 중점을 둘 것입니다. 첫 번째는 제조용 증기를 생성하기 위해 천연가스에서 전기 보일러로 전환하는 물류입니다.

두 번째 전선은 이러한 변화가 가져올 영향을 이해하는 것입니다. 전기 제조는 전력망에 추가적인 부담을 줄 수 있습니다. 그리고 재생 에너지에 대한 과도한 의존도는 순환적 가용성으로 인해 변화가 될 것입니다.

"재생 가능한 전기는 간헐적입니다. 밤에는 바람이 더 세게 불고 태양은 낮에만 빛납니다. 따라서 우리가 사용할 에너지원이 변동할 것이라는 생각에 익숙해져야 합니다."라고 Baldea는 말했습니다. "현재 제조업체는 전기가 필요할 때마다 사용할 수 있는 유틸리티라고 가정하므로 이러한 변동성의 영향을 연구해야 합니다."

Baldea는 EPIXC 연구소의 최고 기술 책임자입니다. 또한 UT Austin의 연구소 개발에는 UT Austin의 에너지 연구소 소장이자 화학 공학 교수인 Brian Korgel; Bruce Eldridge, 저명한 화학 공학 수석 강사; Cockrell School의 에너지 및 환경 자원 센터 부소장인 Vince Torres; Hao Zhu 및 Alex Hanson, 찬드라 가족 전기 및 컴퓨터 공학과 교수진; 토목, 건축 및 환경 공학과 교수 Maria Juenger; 및 Vaibhav Bahadur, Walker 기계 공학과 교수.