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Modeling and simulation of high-temperature H2O and CO2 Co-electrolysis in Molten Carbonates
No full textThis work aims to assess the techno-economic feasibility of a Power-to-SNG technology utilizing high-temperature molten carbonate electrolysis cells (MCEC) for syngas production and electricity storage through co-electrolysis of H2O and CO2. For this purpose, a validated steady-state model of the MCEC was developed, followed by a sensitivity analysis to determine optimal operating conditions. Subsequently, a 1 MW scale Power-to-SNG process was proposed and simulated in Aspen Plus software, considering heat integration for energy savings. The evaluation shows an overall energy efficiency of 68.7% and a 1.3 tonne/day methane production rate. The system's dynamic behavior for the MCEC electrolyzer and the methanation reactor was assessed. Following this, the dynamic response of the overall process with load changes when coupled with intermittent renewable power was examined, revealing its sensitivity to these sources, with wind power showing better consistency than solar power. Finally, the economic feasibility was analyzed, highlighting the need for improvements in electrolyzer lifespan, cell cost reduction, and lower electricity prices to compete with market prices. The future outlook for achieving competitive synthetic methane production costs is promising, with expected low electricity costs from renewable sources and achievable CO2 capture costs. However, challenges remain in capital expenses, particularly improving the lifetime and cost of the MCEC electrolyzer, although advancements in MCFC technology show potential for cost reduction by 2030. This extensive research provides insight into the envisaged process's potential as an environmentally friendly and viable solution for synthetic methane production.Ce travail vise à évaluer la faisabilité technico-économique d'une technologie Power-to-SNG utilisant des cellules d'électrolyse à haute température à électrolyte à base de carbonates fondus (MCEC) pour la production de gaz de synthèse et le stockage d'électricité par co-électrolyse de H2O et CO2. À cette fin, un modèle stationnaire validé du MCEC a été développé, suivi d'une analyse de sensibilité pour déterminer les conditions de fonctionnement optimales. Ensuite, un procédé Power-to-SNG à l'échelle de 1 MW a été proposé et simulé à l'aide du logiciel Aspen Plus, en tenant compte de l'intégration thermique pour assurer des économies d'énergie. L'évaluation montre un rendement énergétique global de 68,7% et un taux de production de méthane de 1,3 tonne par jour. Le comportement dynamique du système, comprenant l'électrolyseur MCEC et le réacteur de méthanation, a été évalué. La réponse dynamique du procédé global aux variations de charge lorsqu'il est couplé à une source d'énergie renouvelable intermittente a été examinée, révélant sa sensibilité à ces sources avec une meilleure cohérence vis-à-vis de l'énergie éolienne par rapport à l'énergie solaire. Enfin, la faisabilité économique a été analysée, mettant en évidence la nécessité d'améliorer la durée de vie de l'électrolyseur, de réduire les coûts des cellules et de baisser les prix de l'électricité pour être compétitif sur le marché. Les perspectives d'avenir pour atteindre des coûts compétitifs de production de méthane synthétique sont encourageantes, avec des coûts attendus bas de l'électricité provenant de sources renouvelables et des coûts réalistes pour le captage du CO2. Cependant, des défis subsistent en ce qui concerne les dépenses en capital, en particulier par rapport à l'amélioration de la durée de vie et du coût de l'électrolyseur MCEC, même si des avancées dans la technologie MCFC montrent un potentiel de réduction des coûts d'ici 2030. Cette recherche approfondie offre un aperçu du potentiel envisagé du procédé en tant que solution écologique et viable pour la production de méthane de synthèse
Modeling and simulation of high-temperature H2O and CO2 Co-electrolysis in Molten Carbonates
No full textThis work aims to assess the techno-economic feasibility of a Power-to-SNG technology utilizing high-temperature molten carbonate electrolysis cells (MCEC) for syngas production and electricity storage through co-electrolysis of H2O and CO2. For this purpose, a validated steady-state model of the MCEC was developed, followed by a sensitivity analysis to determine optimal operating conditions. Subsequently, a 1 MW scale Power-to-SNG process was proposed and simulated in Aspen Plus software, considering heat integration for energy savings. The evaluation shows an overall energy efficiency of 68.7% and a 1.3 tonne/day methane production rate. The system's dynamic behavior for the MCEC electrolyzer and the methanation reactor was assessed. Following this, the dynamic response of the overall process with load changes when coupled with intermittent renewable power was examined, revealing its sensitivity to these sources, with wind power showing better consistency than solar power. Finally, the economic feasibility was analyzed, highlighting the need for improvements in electrolyzer lifespan, cell cost reduction, and lower electricity prices to compete with market prices. The future outlook for achieving competitive synthetic methane production costs is promising, with expected low electricity costs from renewable sources and achievable CO2 capture costs. However, challenges remain in capital expenses, particularly improving the lifetime and cost of the MCEC electrolyzer, although advancements in MCFC technology show potential for cost reduction by 2030. This extensive research provides insight into the envisaged process's potential as an environmentally friendly and viable solution for synthetic methane production.Ce travail vise à évaluer la faisabilité technico-économique d'une technologie Power-to-SNG utilisant des cellules d'électrolyse à haute température à électrolyte à base de carbonates fondus (MCEC) pour la production de gaz de synthèse et le stockage d'électricité par co-électrolyse de H2O et CO2. À cette fin, un modèle stationnaire validé du MCEC a été développé, suivi d'une analyse de sensibilité pour déterminer les conditions de fonctionnement optimales. Ensuite, un procédé Power-to-SNG à l'échelle de 1 MW a été proposé et simulé à l'aide du logiciel Aspen Plus, en tenant compte de l'intégration thermique pour assurer des économies d'énergie. L'évaluation montre un rendement énergétique global de 68,7% et un taux de production de méthane de 1,3 tonne par jour. Le comportement dynamique du système, comprenant l'électrolyseur MCEC et le réacteur de méthanation, a été évalué. La réponse dynamique du procédé global aux variations de charge lorsqu'il est couplé à une source d'énergie renouvelable intermittente a été examinée, révélant sa sensibilité à ces sources avec une meilleure cohérence vis-à-vis de l'énergie éolienne par rapport à l'énergie solaire. Enfin, la faisabilité économique a été analysée, mettant en évidence la nécessité d'améliorer la durée de vie de l'électrolyseur, de réduire les coûts des cellules et de baisser les prix de l'électricité pour être compétitif sur le marché. Les perspectives d'avenir pour atteindre des coûts compétitifs de production de méthane synthétique sont encourageantes, avec des coûts attendus bas de l'électricité provenant de sources renouvelables et des coûts réalistes pour le captage du CO2. Cependant, des défis subsistent en ce qui concerne les dépenses en capital, en particulier par rapport à l'amélioration de la durée de vie et du coût de l'électrolyseur MCEC, même si des avancées dans la technologie MCFC montrent un potentiel de réduction des coûts d'ici 2030. Cette recherche approfondie offre un aperçu du potentiel envisagé du procédé en tant que solution écologique et viable pour la production de méthane de synthèse
Modeling and simulation of high-temperature H2O and CO2 Co-electrolysis in Molten Carbonates
No full textThis work aims to assess the techno-economic feasibility of a Power-to-SNG technology utilizing high-temperature molten carbonate electrolysis cells (MCEC) for syngas production and electricity storage through co-electrolysis of H2O and CO2. For this purpose, a validated steady-state model of the MCEC was developed, followed by a sensitivity analysis to determine optimal operating conditions. Subsequently, a 1 MW scale Power-to-SNG process was proposed and simulated in Aspen Plus software, considering heat integration for energy savings. The evaluation shows an overall energy efficiency of 68.7% and a 1.3 tonne/day methane production rate. The system's dynamic behavior for the MCEC electrolyzer and the methanation reactor was assessed. Following this, the dynamic response of the overall process with load changes when coupled with intermittent renewable power was examined, revealing its sensitivity to these sources, with wind power showing better consistency than solar power. Finally, the economic feasibility was analyzed, highlighting the need for improvements in electrolyzer lifespan, cell cost reduction, and lower electricity prices to compete with market prices. The future outlook for achieving competitive synthetic methane production costs is promising, with expected low electricity costs from renewable sources and achievable CO2 capture costs. However, challenges remain in capital expenses, particularly improving the lifetime and cost of the MCEC electrolyzer, although advancements in MCFC technology show potential for cost reduction by 2030. This extensive research provides insight into the envisaged process's potential as an environmentally friendly and viable solution for synthetic methane production.Ce travail vise à évaluer la faisabilité technico-économique d'une technologie Power-to-SNG utilisant des cellules d'électrolyse à haute température à électrolyte à base de carbonates fondus (MCEC) pour la production de gaz de synthèse et le stockage d'électricité par co-électrolyse de H2O et CO2. À cette fin, un modèle stationnaire validé du MCEC a été développé, suivi d'une analyse de sensibilité pour déterminer les conditions de fonctionnement optimales. Ensuite, un procédé Power-to-SNG à l'échelle de 1 MW a été proposé et simulé à l'aide du logiciel Aspen Plus, en tenant compte de l'intégration thermique pour assurer des économies d'énergie. L'évaluation montre un rendement énergétique global de 68,7% et un taux de production de méthane de 1,3 tonne par jour. Le comportement dynamique du système, comprenant l'électrolyseur MCEC et le réacteur de méthanation, a été évalué. La réponse dynamique du procédé global aux variations de charge lorsqu'il est couplé à une source d'énergie renouvelable intermittente a été examinée, révélant sa sensibilité à ces sources avec une meilleure cohérence vis-à-vis de l'énergie éolienne par rapport à l'énergie solaire. Enfin, la faisabilité économique a été analysée, mettant en évidence la nécessité d'améliorer la durée de vie de l'électrolyseur, de réduire les coûts des cellules et de baisser les prix de l'électricité pour être compétitif sur le marché. Les perspectives d'avenir pour atteindre des coûts compétitifs de production de méthane synthétique sont encourageantes, avec des coûts attendus bas de l'électricité provenant de sources renouvelables et des coûts réalistes pour le captage du CO2. Cependant, des défis subsistent en ce qui concerne les dépenses en capital, en particulier par rapport à l'amélioration de la durée de vie et du coût de l'électrolyseur MCEC, même si des avancées dans la technologie MCFC montrent un potentiel de réduction des coûts d'ici 2030. Cette recherche approfondie offre un aperçu du potentiel envisagé du procédé en tant que solution écologique et viable pour la production de méthane de synthèse
Modélisation et simulation de la co-électrolyse du H2O et du CO2 à haute température dans les carbonates fondus
No full textCe travail vise à évaluer la faisabilité technico-économique d'une technologie Power-to-SNG utilisant des cellules d'électrolyse à haute température à électrolyte à base de carbonates fondus (MCEC) pour la production de gaz de synthèse et le stockage d'électricité par co-électrolyse de H2O et CO2. À cette fin, un modèle stationnaire validé du MCEC a été développé, suivi d'une analyse de sensibilité pour déterminer les conditions de fonctionnement optimales. Ensuite, un procédé Power-to-SNG à l'échelle de 1 MW a été proposé et simulé à l'aide du logiciel Aspen Plus, en tenant compte de l'intégration thermique pour assurer des économies d'énergie. L'évaluation montre un rendement énergétique global de 68,7% et un taux de production de méthane de 1,3 tonne par jour. Le comportement dynamique du système, comprenant l'électrolyseur MCEC et le réacteur de méthanation, a été évalué. La réponse dynamique du procédé global aux variations de charge lorsqu'il est couplé à une source d'énergie renouvelable intermittente a été examinée, révélant sa sensibilité à ces sources avec une meilleure cohérence vis-à-vis de l'énergie éolienne par rapport à l'énergie solaire. Enfin, la faisabilité économique a été analysée, mettant en évidence la nécessité d'améliorer la durée de vie de l'électrolyseur, de réduire les coûts des cellules et de baisser les prix de l'électricité pour être compétitif sur le marché. Les perspectives d'avenir pour atteindre des coûts compétitifs de production de méthane synthétique sont encourageantes, avec des coûts attendus bas de l'électricité provenant de sources renouvelables et des coûts réalistes pour le captage du CO2. Cependant, des défis subsistent en ce qui concerne les dépenses en capital, en particulier par rapport à l'amélioration de la durée de vie et du coût de l'électrolyseur MCEC, même si des avancées dans la technologie MCFC montrent un potentiel de réduction des coûts d'ici 2030. Cette recherche approfondie offre un aperçu du potentiel envisagé du procédé en tant que solution écologique et viable pour la production de méthane de synthèse.This work aims to assess the techno-economic feasibility of a Power-to-SNG technology utilizing high-temperature molten carbonate electrolysis cells (MCEC) for syngas production and electricity storage through co-electrolysis of H2O and CO2. For this purpose, a validated steady-state model of the MCEC was developed, followed by a sensitivity analysis to determine optimal operating conditions. Subsequently, a 1 MW scale Power-to-SNG process was proposed and simulated in Aspen Plus software, considering heat integration for energy savings. The evaluation shows an overall energy efficiency of 68.7% and a 1.3 tonne/day methane production rate. The system's dynamic behavior for the MCEC electrolyzer and the methanation reactor was assessed. Following this, the dynamic response of the overall process with load changes when coupled with intermittent renewable power was examined, revealing its sensitivity to these sources, with wind power showing better consistency than solar power. Finally, the economic feasibility was analyzed, highlighting the need for improvements in electrolyzer lifespan, cell cost reduction, and lower electricity prices to compete with market prices. The future outlook for achieving competitive synthetic methane production costs is promising, with expected low electricity costs from renewable sources and achievable CO2 capture costs. However, challenges remain in capital expenses, particularly improving the lifetime and cost of the MCEC electrolyzer, although advancements in MCFC technology show potential for cost reduction by 2030. This extensive research provides insight into the envisaged process's potential as an environmentally friendly and viable solution for synthetic methane production
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Get PDFWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
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