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Sep 12, 2023

NIU에 대한 USDA의 65만 달러 지원으로 세계 최초의 바이오매스 파이프라인 개발 가능

DeKalb, IL – NIU의 Mahdi Vaezi는 건설 타당성을 조사하고 있습니다.

DeKalb, IL – NIU의 Mahdi Vaezi는 혁신적인 최초의 바이오매스 파이프라인 구축의 타당성을 조사하고 있습니다.

엔지니어링 기술 교수 Mahdi Vaezi

미국 농무부가 NIU에 4년에 걸쳐 650,000달러를 지원하는 이 연구 프로젝트는 메인 주에서 세계 최초의 바이오매스 파이프라인을 위한 토대를 마련할 수 있다고 공학 기술 교수인 Vaezi는 말했습니다.

간단히 말해서, 바이오매스는 식물과 동물에서 나오는 재생 가능한 유기 물질입니다. 그것은 인류가 탄생한 이래로 요리하고 따뜻하게 지내는 데 사용되어 왔습니다. 예를 들어 장작 난로나 벽난로를 생각해 보세요.

미국 에너지정보청(US Energy Information Administration)에 따르면 바이오매스는 많은 국가에서 특히 개발도상국의 요리 및 난방에 중요한 연료로 사용되고 있습니다. 화석 연료 사용으로 인한 이산화탄소 배출을 방지하기 위한 수단으로 많은 선진국에서 운송 및 전력 생산을 위한 바이오매스 연료의 사용이 증가하고 있습니다.

오늘날의 바이오매스 공급원료에는 전용 에너지 작물, 농작물 잔여물, 임업 잔여물, 조류, 목재 가공 잔여물, 도시 및 산업 폐기물의 유기 성분이 포함될 수 있습니다. 바이오매스 에너지 사용의 이점에는 외국 석유에 대한 의존도 감소, 미국 농업 및 임산물 산업 지원, 온실가스 배출 대폭 감소 가능성 등이 포함됩니다.

"세계의 대부분은 화석 연료에 의존하고 있으며 모두가 대체 옵션을 찾고 있습니다"라고 Vaezi는 말했습니다. "그러나 우리는 낭비되거나 제대로 활용되지 않는 방대한 양의 바이오매스를 보유하고 있습니다."

Vaezi는 거의 10년 전 캐나다 앨버타 대학교에서 논문을 위해 바이오매스 파이프라인의 타당성을 처음으로 연구했습니다. 새 프로젝트를 위해 그는 훨씬 더 많은 자원을 마음대로 사용할 수 있게 될 것입니다.

USDA 보조금의 일부는 Still Gym에 있는 새로운 폐기물 첨단 솔루션 기술 및 생태계 연구소(WASTE Lab)를 위한 약 100,000달러의 기기 및 장비를 구매하는 데 사용될 예정입니다. 이곳에는 앞으로 몇 달 안에 30피트 폐쇄 회로 프로토타입 파이프라인이 조립될 예정입니다. . NIU의 공학기술학과, 공학 및 공학기술대학, 연구혁신파트너십부(RIPS)도 실험실 개발을 지원하고 있습니다.

RIPS는 또한 Vaezi가 프로젝트를 위한 업계 및 과학 파트너를 찾는 데 도움이 되었습니다. 보조금의 공동 작업자는 시카고 일리노이 대학(UIC)의 Parisa Mirbod 박사(Mirbod 연구소)와 바이오매스 사용자이자 바이오정제소인 Biofine Developments Northeast Inc.입니다. UIC의 Mirbod와 그녀의 그룹은 PIV(Particle Image Velocimetry)와 같은 흐름 시각화 기술을 사용하여 파이프와 펌프의 섬유질 바이오매스 입자 슬러리 흐름에서 플러그 흐름 형성 및 항력 감소 효과 뒤에 있는 현상을 조사할 예정입니다.

RIPS의 부사장인 Gerald Blazey는 "이것은 교수진 전문가를 혁신가, 기업가, 업계 및 학생과 연결하는 연구 협력의 훌륭한 예입니다."라고 말했습니다. "우리는 이 중요한 연구를 지원하게 되어 기쁘게 생각합니다."

Vaezi는 박사 학위를 고용할 계획입니다. 학생, 석사 학생 3명, 학부생 여러 명이 연구실 구성 요소를 연구하고 수석 디자인 팀도 프로젝트 측면을 다룰 것입니다.

"연구 응용 프로그램 외에도 이 프로젝트에는 유체 역학, 펌프 및 배관 시스템, 에너지 관리 및 흐름 계측과 같은 분야의 교육 응용 프로그램이 있습니다"라고 Vaezi는 말했습니다.

Maine 건설 관리 연구소(Construction Management Institute of Maine)와의 협의를 통해 이 프로젝트에는 Eastport의 상업 항구에 공급할 잠재적인 10마일 길이의 우드칩 파이프라인에 대한 대규모 및 장거리 바이오매스 파이프라인의 기술 경제에 대한 사례 연구가 포함될 것입니다. 메인. 우드칩은 슬러리(물과의 혼합물)로 파이프라인을 통해 항구로 수송되어 유럽으로 운송됩니다.

"메인 주에는 부분적으로 유럽으로 우드칩을 보내는 데 사용되는 대규모 항구가 있지만 운송 문제로 인해 항구까지 충분한 자재를 확보할 수 없습니다."라고 Vaezi는 말했습니다. "파이프라인을 설치하면 연간 수천 대의 우드칩 트럭이 필요하지 않게 됩니다."