Kaj Thomsen
Emeritus
Institut for Kemiteknik
AT-CERE
Bygning Rum
dk
Energilagring i flydende elektrolytter Saltopløsningers termodynamik Kuldioksid absorption Vandaktivitet Geotermisk energi Flyveaske fra biomasseafbrænding
Forskning i faseligevægte for opløsninger der indeholder salte eller sure gasser. Udvikling og anvendelse af termodynamiske modeller for opløsninger der indeholder salte (Extended UNIQUAC). Forskning i faseligevægte for opløsninger der indeholder ioner er essentiel i forbindelse med absorption af kuldioxid fra røggassen fra kraftværker. Ved absorption af kuldioxid dannes der carbonat, hydrogencarbonat, carbamat samt flere ioner, afhængigt af opløsningsmidlet. Beskrivelsen af denne absorption kræver en termodynamisk model for saltopløsninger (elektrolytopløsninger). Faseforholdene i opløsninger bestående af kuldioksid, ammoniak og vand kan således beskrives med stor præcision af elektrolytmodellen Extended UNIQUAC. Et andet anvendelsesområde for denne forskning er til beskrivelse af vandaktiviteten af opløsninger med konserveringsmidler i fødevarer. Den termodynamiske model er i stand til at forudsige vandaktiviteten i en blanding ud fra data for binære systemer. Dette kan bidrage til større fødevaresikkerhed da vandaktiviteten er afgørende for mikroorganismers vækst. Dette projekt afventer dog financiering I olieindustrien og i forbindelse med produktionen af geotermisk energi har man problemer med udfældning af salte som er mest opløselige ved højt tryk og som derfor fælder ud når de pågældende saltopløsninger (brines) udsættes for atmosfæretryk. De relevante salte er for eksempel gips, bariumsulfat, strontiumsulfat, calciumcarbonat, magnesiumcarbonat og så videre. Ved hjælp af den udviklede model kan det forudsiges om salte vil udfælde. Hvis saltene udfælder kan det føre til tilstopning af rør og dermed følgende produktionstab. Opløsninger af salte kan bruges til at påvirke dampvæskeligevægten for alkoholer og andre organiske solventer i blandinger med vand. I nogle tilfælde kan det vises at man kan foretage en væske-væske separation i stedet for en dyr destillation ved blot at tilsætte salte. I forbindelse med afbrænding af biomasse til fremstilling af elektricitet og fjernvarme produceres der en flyveaske der hovedsageligt består af letopløselige salte samt nogle tungmetaller. Flyveasken må ikke længere deponeres i naturen og må derfor skilles i sine bestanddele. Ved at modellere systemet bestående af flyveaskens komponenter i vandig opløsning kan man udvikle en proces til separation af flyveaskens bestanddele, som hver for sig har en vis handelsværdi.