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瑞士工程科学院院士、苏黎世联邦理工学院Steinfeld教授访问工程热物理所
发稿时间:2017-04-18         作者:郝勇          来源:分布式供能与可再生能源实验室     【字号:

  应金红光院士邀请,瑞士工程科学院院士、苏黎世联邦理工学院教授、太阳能热化学与热发电领域的领军人物Aldo Steinfeld教授到工程热物理所进行为期一周的学术访问。411日,Steinfeld教授带来了一场题为Jet fuel from water + CO2 + solar energy的讲座。院国际合作局欧洲处处长龚海华、所长朱俊强、金红光院士参加学术交流。此次讲座不仅吸引了研究所各科研单元前来聆听,还有其他研究所、高校研究人员慕名赶来。听众济济一堂,争相一睹学术大师的风采。 

  讲座开始前,朱俊强为Steinfeld教授颁发了中国科学院国际杰出学者证书。随后,双方就科研合作范围、人员互访、国际项目申请及成果发表等方面签定了合作意向协议,具体包括:太阳能燃料制备的方法、设备以及材料,与太阳能相关的交叉领域的基础研究与应用,其他可再生能源利用方式的理论及应用探索;双方定期进行学术互访、加强学术交流;双方同意共同寻求国际科研合作机会,共同申请研究项目,并共同发表相关成果。此举开启了研究所与苏黎世联邦理工学院在可再生能源领域(以太阳能为重点)的国际合作之门,为将来更加深入的学术交流奠定了基础。 

  讲座的主题是利用聚光太阳能分解水和二氧化碳制备航空燃料,其基本原理是利用不同价态的金属氧化物吸收高温太阳热能后,与水和二氧化碳循环发生氧化还原反应制备合成气,并进一步制备液态航空燃料。Steinfeld教授从反应特性和改进优化两个方面展开,介绍了基于氧化铈的反应体系中氧化、还原反应的特点,不同的反应条件对生成物产率的影响,并分析了控制氧化、还原反应速率的不同机理;重点介绍了优化的氧化铈RPC结构和新一代反应器几何结构,通过优化与改进,反应产率和传热传质性能获得了大幅提升,实现了太阳能到燃料的实验转化效率从0.4%5.25%的突破。Steinfeld教授表示他们的目标效率是15%,届时将利用塔式设备聚光并制备燃料;反应器尺寸放大、余热回收以及金属氧化物材料的改进会是未来获得更高效率的突破口。 

  最后,Steinfeld教授类比大自然中的水循环,深入浅出地论证:想要实现可持续的能源利用,制备航空燃料的二氧化碳一定要取之于自然,还之于自然。这样颇有哲学思辨之美的愿景,为我们展现了一幅未来能源利用的美好蓝图,也让在座的科研工作者倍感振奋与自豪。 

  讲座后,郝勇研究员向Steinfeld教授介绍了分布式供能与可再生能源实验室的主要研究方向,他指出,实验室在太阳能热化学、光伏光热、二氧化碳捕集等方面均与Steinfeld团队有潜在的合作契机,相信随着双方逐步深入的交流合作,会碰撞出更加精彩的思想火花。 

  Aldo Steinfeld教授是可再生能源领域的国际著名科学家,在太阳能热发电、太阳能热化学等前沿研究领域作出了杰出的贡献。2010年当选瑞士工程科学院院士,2013年获得美国机械工程师学会(ASME)终身成就奖;共发表国际期刊300余篇;现任著名国际期刊ProgressinEnergyandCombustionScience(影响因子17)副主编,历任ASME-JournalofSolarEnergyEngineeringEnergy6种能源领域国际著名期刊主编、副主编、客座编辑。 

  朱俊强所长向Steinfeld教授国际杰出青年学者证书 

  Steinfeld教授作报告 

   

  郝勇研究员向Steinfeld教授介绍分布式供能与可再生能源实验室研究方向 

 

 
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