麻省理工学院教授做客我系清洁能源论坛

2017年8月31日上午10点,阿罕默德·高涅姆(Ahmed Ghoniem)教授做客我系清洁能源论坛,在热能系清洁能源论坛学术报告厅为我校师生带来了一场学术盛宴。

高涅姆教授是麻省理工学院(MIT)机械工程系罗纳德·克兰(Ronald C. Crane)教授,能源与推进燃料中心、气体反应动力学实验室主任;此外,高涅姆教授兼任美国机械工程师学会会士(ASME Fellow)、美国物理学会会士(APS Fellow)、美国航空航天学会副会士(AIAA Associate Fellow),以及多家宇航、汽车和能源公司顾问,曾获得美国机械工程师学会詹姆斯·哈利·波特奖、美国航空航天学会推进燃料与能源奖以及阿卜杜拉国王科技大学研究奖等奖项。他的研究方向覆盖了计算工程,以及二氧化碳捕集和利用、可再生能源与替代性清洁燃料等新能源技术,目前已在《能源与燃烧科学进展》(Prog. Energy Combust. Sci.), 《燃烧与火焰》(Combust. Flame),《能源期刊》(J. Power Sources), 《化学工程期刊》(Chem. Eng. J.)等国际顶级期刊和国际燃烧会议(International Symposium on Combustion)等国际顶级会议上发表论文500余篇,指导了100余位硕士生、博士生以及博士后,研究工作为多尺度数值模拟、燃烧与热化学、能源系统与材料化学作出了奠基性贡献。

高涅姆教授此次报告主题为《应用于制氧、富氧燃烧与水/二氧化碳分解的高温透氧膜清洁能源技术》。能源需求的日益增长以及温室效应的愈加关注,全球范围内都在致力于寻求高效、环保的替代性技术,例如可再生能源、二氧化碳转化和利用以及低碳燃料的制取等。他在简要介绍了课题组的概括以及涉及清洁能源转化的各个研究方向后,着重围绕着高温透氧膜应用于制氧、富氧燃烧与水/二氧化碳分解等领域的材料科学、热力学与动力学研究展开了全面、深入的探讨。高涅姆教授表示,高温透氧膜可利用太阳能、核能、燃煤发电/煤化工的高温余热,以及透氧膜两侧的化学势来驱动氧离子从高氧分压侧源源不断传递至低氧分压侧,是比传统空气分离器和富氧燃烧更加高效、低成本的清洁能源技术。传统的透氧膜多用于制备高纯氧气,高涅姆教授创新性地将其应用于能源领域,开发了应用于富氧燃烧、水/二氧化碳分解的新型透氧膜反应器,针对该反应器开展了机理研究、反应器开发与多尺度数值模拟分析。透氧膜的材料通常为钙钛矿系混合导体陶瓷材料,材料可提供的氧空位越多,性能越好,但往往稳定性总不尽如人意。高涅姆教授认为,从工程应用的角度来看,长期稳定性是决定该技术能否商业化的关键因素。因此,他选择了稳定性很高的镧钙铁(LCF)陶瓷材料作为主要研究对象,在确保稳定性的前提下,将透氧膜反应器的氧传导速率提升了2个数量级以上,为该技术的进一步商业化应用打下重要的基础。

本次报告由清华大学热能工程研究所史翊翔副教授主持,吸引了来自热能工程系、核能与新能源研究院、航空航天学院等院系的师生们。报告结束后,高涅姆教授与在场师生们进行了热烈的讨论,对在场师生们争先恐后的提问进行了详细和耐心的解答,得到了在场师生们的强烈反响。在本次活动的最后,热能工程系热能工程研究所所长张海教授为高涅姆教授颁发了清洁能源论坛荣誉证书。

史翊翔副教授为高涅姆教授作开场介绍

 

高涅姆教授为在场师生介绍透氧膜机理

 

张海教授为高涅姆教授颁发清洁能源论坛荣誉证书

(供稿:罗宇   编辑:姜连香  核发:史翊翔)

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