オハイオ大学は石炭廃棄物からの製品開発のためにエネルギー省から200万ドルを授与された

エネルギー省（DOE）は、国内の石炭資源をクリーンエネルギー技術に利用できる高価値の黒鉛製品や炭素金属複合材料に再利用する6つの研究開発プロジェクトに資金を提供したと発表した。 オハイオ大学の持続可能なエネルギーと環境研究所は、6 つの賞のうち 2 つを受賞しました。1 つは石炭廃棄物をエネルギー貯蔵としてどのように再考できるかを探求するもので、もう 1 つは電気モーター用の超伝導性炭素金属複合ワイヤの開発を目的としています。

DOE は最初のプロジェクトの支援に 999,976 ドルを授与しました。このプロジェクトは、石炭ベースの材料をスーパーキャパシタ用途の二次元炭素材料に変換する電気化学プロセスの開発に焦点を当てます。 このプロジェクトは、化学・生体分子工学の准教授である主任研究員のジョン・ステイザー氏が主導する。 さらに、オハイオ州の教員である機械工学教授で持続可能なエネルギー・環境研究所所長のジェイソン・トレンブリー氏と化学・生体分子工学助教授のダミロラ・ダラモラ氏は、業界パートナーのCFOAM LLCやCapacitech Energyとともにこのプロジェクトを支援する予定だ。

スーパーキャパシタは通常、エネルギー貯蔵に使用されます。 このプロジェクトは、石炭ベースの材料を電気化学スーパーキャパシタの容量を強化する新しい材料に変換する電気化学石炭二次元材料 (e-Coal2D) プロセスと呼ばれる高度なプロセスを開発することを目的としています。 業界協力者の 1 つである CFOAM は、最終製品を生成するための原料として使用される石炭由来の材料を開発しました。 次に、ケーブルベースのコンデンサのリーダーである Capacitech Energy が、自社のシステム内の 2 次元材料を評価します。

石炭はその独特の構造と組成により、さまざまな高価値の炭素製品を製造するための原料としての使用に適しています。 このプロジェクトの最終目標は、温室効果ガスの排出を削減し、雇用を創出するために石炭廃棄物を再考する方法を探し続けることです。

機械工学助教授であり、持続可能なエネルギー・環境研究所の所長補佐でもある主任研究員ヤヒヤ・アル・マジャリ氏が主導するこのプロジェクトは、電気モーターに使用するためのバルク電気特性が強化された、コスト効率の高い炭素金属複合材料を開発することを目的としている。 このプロジェクトは、米国のエネルギー効率を向上させ、世界的に温室効果ガスの排出を削減するという、より広範な使命から開発されました。

石炭廃棄物由来の材料、具体的にはナノグラファイトとグラフェンを使用し、新しい金属形成プロセスを使用して炭素金属複合材料が作成されます。 超導電性ワイヤの形となる完成した材料の性能は、実際の用途に対応できるかどうかを確認するためにテストおよび定量化されます。 このワイヤは電気モーター用途での使用を目的としており、最終的に温室効果ガス排出量を削減する技術をさらにサポートします。

DOE からの報奨金は総額 100 万ドルで、費用分担額は 25 万ドルです。 業界パートナーには、MetalKraft Technologies LLC、Fisk Alloy Inc.、CONSOL Innovations、Hydro Precision Tubing North America、AmeriCarbon LLC、SP2 Carbon Technology Co、Clear Skies Consulting LLC が含まれます。 さらに、ジェイソン・トレンブリー氏と物理学の著名な教授であるデビッド・ドボルド氏を含むオハイオ州の研究者チームがこのプロジェクトを支援する予定です。

石炭由来の黒鉛質炭素を電線に導入すると、交流 (AC) モーターのわずか 20 パーセントが超伝導電線を使用する場合、米国のエネルギー消費が大幅に削減され、最大 1,400 万トンの二酸化炭素排出が防止され、消費者は年間 43 億ドルを節約できる可能性があります。 最後に、この技術は石炭コミュニティに新たな製造業の雇用を生み出す可能性があります。