![](publikacie/fotky/cf1de3h2g6ab54)
Jakub ROUBÍČEK bývalý (á) študent
Mgr. štúdium 2022 - 2024
Školiteľ: Richard Cimerman Školiteľ špecialista: -- Názov: Konverzia CO2 pomocou elektrických výbojov a plazmovej katalýzy Abstrakt:
Bc. štúdium 2021 - 2022
Vedúci: Richard Cimerman Konzultant: -- Názov: Štúdium možností využitia plazmy a katalyzátora v procese konverzie CO2 Abstrakt: Oxid uhličitý CO2 je významný skleníkový plyn vznikajúci najmä pri spaľovaní fosílnych palív. V snahe spomaliť alebo zastaviť rast koncentrácie CO2 v atmosfére je v súčasnosti venovaná veľká pozornosť metódam konverzie tohto plynu na menej škodlivé a prípadne aj ďalej využiteľné látky. Ako sľubná sa javí metóda konverzie pomocou plazmy a katalyzátora, tzv. plazmovo-katalytická konverzia. V teoretickej časti tejto práce sme sa venovali porovnaniu niekoľkých aktuálne skúmaných metód konverzie CO2 so zameraním na ich výhody a nevýhody ako aj princípom generácie plazmy a plazmovej katalýzy.
V experimentálnej časti bola skúmaná plazmová a plazmovo-katalytická konverzia CO2 prebiehajúca v dielektrickom bariérovom výboji generovanom pri atmosférickom tlaku v zmesi N2 a CO2. Reaktor generujúci výboj bol buď bez výplne (prázdny), alebo obsahoval jeden z troch skúmaných katalyzátorov (TiO2, MgO, BaTiO3) vo forme peletiek. Produkcia oxidu uhoľnatého CO, ako jediného produktu konverzie CO2 v skúmaných podmienkach, bola analyzovaná pomocou infračervenej absorpčnej spektroskopie. Pre jednotlivé varianty reaktora boli vyšetrené ich základné elektrické charakteristiky (časový priebeh napätia a prúdu, výkon výboja), pričom sme zistili, že prítomnosť katalyzátora znižuje zápalné napätie výboja a lokálne zosilňuje elektrické pole v reaktore. Zhodnotili sme, že miera tohto zosilnenia závisí od dielektrickej konštanty a tvaru peletiek. Okrem toho bola vyhodnotená účinnosť konverzie CO2 (v %), energetická náročnosť (kWh/g) a energetická účinnosť (g/kWh, resp. mmol/kJ) skúmaného procesu v závislosti od výkonu výboja. Prítomnosť katalyzátora v reaktore výrazne zmenila charakter výboja a jeho vlastnosti, čo sa odrazilo aj na výsledkoch konverzie CO2. Z výsledkov totiž vyplýva, že plazmovo-katalytická konverzia CO2 bola efektívnejšia ako konverzia plazmou pri všetkých troch použitých katalyzátoroch a takmer všetkých hodnotách výkonu výboja. Maximálna účinnosť konverzie (8,4 %) aj maximálna energetická účinnosť (15,37 g/kWh) boli dosiahnuté pomocou BaTiO3 katalyzátora, avšak pri rôznych hodnotách objemovej energetickej hustoty (1200 J/l, resp. 300 J/l). Druhým najúčinnejším katalyzátorom v zmysle konverzie a energetickej účinnosti bolo MgO a tretím TiO2.
|
|
Súčasní
PhD študenti:
Jana KŠANOVÁ
Darina KUŽMOVÁ
Ramin MEHRABIFARD
Zuzana OKRUHLICOVÁ
Pankaj PAREEK
Gokul SELVARAJ
Sergei SMIRNOV
Peter TÓTH
Mgr/Bc študenti:
Dominik DIŇA
Bývalí
PhD študenti
Mgr študenti
Bc študenti
|