发表机构
Monash University; CSIRO（莫纳什大学; 澳大利亚联邦科学与工业研究组织）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。AI 中文总结
本研究通过拓扑优化设计了一种钝锥体吸附床，在相同工艺参数下，将直接空气捕获成本从基准的75-140美元/吨降至49-116美元/吨，显著提升了经济可行性。
AI 中文摘要
吸附系统的性能对吸附剂的几何形状敏感。为了根据政府间气候变化专门委员会的最新目标实现大规模部署二氧化碳直接空气捕获系统的可行性，必须对现有吸附系统进行重大改进。在本研究中，我们采用拓扑优化方法，利用经过实验验证的数值模型对变温吸附床的宏观结构进行优化。我们揭示了一种简单的钝锥体设计，该系统从大气中去除CO2的估计成本范围为49-116美元/吨。与基准整体式设计相比，在相同工艺参数下，该设计的成本为75-140美元/吨，这代表了一项改进。
英文摘要
The performance of adsorption systems is sensitive to the geometry of the adsorbent. To achieve feasibility for large-scale implementation of CO2 direct air capture systems in line with the latest Intergovernmental Panel on Climate Change objectives, significant improvements to current adsorption systems must be made. In this study, we employ a topology optimization to the macrostructure of a swing adsorption bed using an experimentally verified numerical model. We unveil a simple blunted cone design, which achieves an estimated cost range of \$49-116/t-CO2 removed from the atmosphere for the system. This represents an improvement over the benchmark monolith design, which incurs a cost of \$75-140/t-CO2 considering the same process parameters.
