リーハイ大学エネルギー研究センター、エネルギー省から 3.5 万ドルのプロジェクトを受賞

2021年XNUMX月、米国エネルギー省（DOE）受賞リーハイ大学エネルギー研究センター（ERC）は、都市固形廃棄物（MSW）の流れを迅速に検出して分析する高度な技術を開発するための新しい3.5万ドルのプロジェクトです。

この技術は、レーザー誘起破壊分光法（LIBS）とラマン分光法を組み合わせたものであり、AIアルゴリズムによるさらなる分析のためにリアルタイムのその場スペクトルを提供します。このプロジェクトは、TRIのMSW-バイオ燃料パイロットプラントでの現場デモンストレーション用のハードウェアとソフトウェアの両方を設計および構築します。下流のバイオ燃料生産プロセスのフィードフォワードプロセス制御のためのMSW原料のリアルタイム特性評価を可能にすることにより、これは、バイオ経済を推進する原料技術を加速するイノベーションというバイオエナジーテクノロジーオフィスの目標をサポートします。

飛行機や船舶用の低炭素燃料に変換できるバイオマス資源を開発している、合計11の大学および業界主導のプロジェクトがあります。より大規模なDOEプロジェクトに関して、エネルギー長官のジェニファー・グランホルムは次のように述べています。

「食品廃棄物から庭のトリミングまで、バイオマス技術は、コストを削減し、重要な輸送部門をサポートしながら、私たちの日常のゴミを飛行機や船の低炭素燃料に変換しています。

「これらのプロジェクトを主導する企業や大学は、私たちの最先端のバイオ燃料技術が炭素排出量を削減し、サプライチェーンの上下に新しい雇用を創出し、アメリカの労働者によってアメリカで作られることを保証します。」

これははるかに大きなプロジェクトの一部であり、 34万ドルの努力エネルギー効率・再生可能エネルギーのバイオエネルギー技術事務所から。目的は、バイオ燃料、バイオパワー、およびバイオ製品を生産するだけでなく、大きな影響を与え、改善する研究開発をサポートすることです。

ERCが率いるチームには、Energy Research Company（ERCo）、DOEの国立エネルギー技術研究所、ThermoChem Recovery International、Covanta Energy、トレド大学、およびSpGコンサルティングが含まれます。

リーハイ大学からは、ERCの主任研究員兼所長であるCarlos Romero博士、ERCの研究員であるZheng Yao博士、土木工学科のFarrahMoazeni教授が参加しています。注目すべきポイントのXNUMXつは、AIが廃棄物からエネルギーへの生産を増やす方法を導くために使用されていることです。

リーハイ大学は、このプロジェクトにおけるその部分の詳細をいくつか含む記事を公開しました。その記事の中で、CarolosRomero博士は次のように述べています。

「ゴミを処理する方法はいくつかあります。

「XNUMXつは埋め立て地に持ち込むこと、もうXNUMXつはそれを燃やして発電すること、もうXNUMXつはバイオ燃料やバイオ製品を生産するための原料として利用することです。ただし、物理的、化学的、生物学的特性に大きなばらつきがある非常に不均一な材料であるMSWの性質は、MSW変換プロセスの最適化に大きな課題をもたらします。」

Yaoは、ERCとERCoの両方が、LIBSとAIの両方を使用して、発電用の石炭をより適切に分析する方法にどのように取り組んだかについて話しました。

「LIBSだけでは、燃料の元素組成しか測定できませんでした。しかし、AIニューラルネットワークを使用することで、測定精度を向上させ、元素組成を発熱量や灰溶融温度などの他の高次パラメーターと相関させることができました。」

ロメロ博士は、廃棄物からエネルギーへの生成物には、任意のロットの廃棄物を正確に分析する必要があると述べました。

「代表的なサンプルに到達して分析する方法については、標準化された手順があります。

「チームの革新的なLIBS-ラマン分光法をAIと組み合わせると、分析の精度と分析の速度が大幅に向上すると同時に、この情報をバイオエナジーリアクターのプロセス制御に組み込むことが容易になります。」

私は八尾と短い電子メールチャットをしました。八尾は、ERCの学際的な研究分野には伝統的および再生可能エネルギー発電が含まれていることを共有しました。 ERC 解決することを目指しています国内および世界のエネルギーおよびエネルギー関連の問題。チームは、あらゆるレベルの政府機関、エネルギー事業、技術開発者、サプライヤー、および研究コミュニティや学術機関と協力してこれを実現しています。

彼はまた、プロジェクトが何を開発するのかについて、さらに詳細を共有しました。このプロジェクトは、MSWストリームの迅速な検出と分析を可能にする新しい光学技術を開発し、研究チームは次のXNUMXつの主要な目的に焦点を合わせます。