10月8日，美國能源部（DOE）宣布向16個項目撥款4300萬美元，用于支持研發可以減少工業部門能源使用和溫室氣體排放的變革性技術。項目分為3大類：

 

1

 

工業熱能電氣化。

 

①在工業相關的工作溫度下識別和驗證彈性熱材料，開發經濟上可行的彈性熱泵（Elastocaloric Heat Pump, EHP）和主動彈性熱再生器（Active Elastocaloric Regenerator, AER），克服目前依賴揮發性液體制冷劑和工業熱泵的局限性；②利用激光技術開發和示范工業加熱過程電氣化，并將激光技術與其他加熱技術和干燥技術相結合；③開發并評估一種創新且具有成本效益的高揚程空氣源無油閉式循環機械蒸汽壓縮熱泵；④開發一種具有跨行業應用、用于高溫（>1300 ℃）的先進可擴展熱電池，為高溫工業加熱應用提供可行的替代方式；⑤驗證并全面試驗一種低能耗、基于激光的低溫（<250 ℃）和高溫（＞400 ℃）粉末涂層固化技術，用于工業涂料應用，取代現有的低效天然氣固化爐。

 

2

 

能源高效利用。

 

①開發和展示一種新型的利用增材制造（Additive Manufacturing, AM）技術制作的陶瓷硅化碳化硅（Si-SiC）熱交換器，用于在超過800 ℃高溫的直接燃燒過程中回收熱量；②開發一種具有成本效益、高效、跨介質的利用金屬高導熱性的聚合物熱交換器，用于中低溫廢熱回收；③開發并擴大連續卷對卷制造工藝，制造穩健且可調的還原氧化石墨烯（rGO）和rGO-X納濾膜，同時設計螺旋纏繞組件；④設計、制造和示范一種高溫熱交換器，能夠從高達900 ℃的高溫和腐蝕性廢氣中預熱500 ℃的助燃空氣；⑤開發并擴大新型耐溶劑、耐高溫（250 ℃）的碳摻雜氧化鈦薄膜（CDTO），該膜具有精確控制的孔隙和超高滲透率，可用于替代傳統熱分離；⑥提高長壽命促進傳遞膜（FTMs）的選擇性性能，并通過生產連續涂覆的薄膜復合膜和開發用于中試規模測試的膜模塊來實現更大規模生產，可用于混合膜蒸餾系統，減少低溫蒸餾的能源消耗和燃燒產生的溫室氣體排放。

 

3

 

有機廢水脫碳和濕垃圾處理。

 

①優化將廢水生物固體轉化為生物炭和氣體的自熱熱解技術，取代生物處理場、垃圾填埋和生物固體焚燒；②制定并實施控制策略，以最大限度地減少生物脫氮和其他過程中氧化亞氮的排放，同時提高過程效率；③利用離子交換和電解方式減少氨去除過程中氧化亞氮的排放；④提出在水資源回收設施曝氣過程中使用納米氣泡，減少二氧化碳、甲烷、氧化亞氮的排放；⑤利用催化劑二氧化鈦（TiO?）和紫外線燈提取的氯化合物與廢水殘留物中的羥胺相互作用，減少氧化亞氮排放。

 

原文題目：U.S. Department of Energy Announces More Than $43 Million in Projects To Drive Industrial Decarbonization Through Cross-Cutting Technologies

 

來源：https://www.energy.gov/eere/articles/us-department-energy-announces-more-43-million-projects-drive-industrial