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Integration assessment of the hybrid sulphur cycle with a copper production plant

Seyfaee, Achmad und Jafarian, Mehdi und Moumin, Gkiokchan und Thomey, Dennis und Corgnale, Claudio und Sattler, Christian (2021) Integration assessment of the hybrid sulphur cycle with a copper production plant. Energy Conversion and Management, 249, Seite 114832. Elsevier. doi: 10.1016/j.enconman.2021.114832. ISSN 0196-8904.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
4MB

Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890421010086?via%3Dihub

Kurzfassung

Copper is the third-most widely-used metal worldwide. However, copper processing is an energy-intensive process consuming large quantities of fossil fuels, both as the reducing agent and for energy which contributes significantly to anthropogenic carbon dioxide emissions. The hybrid sulphur cycle combines concentrating solar thermal energy with electrolysis to offer strong potential for low-cost green hydrogen production. A preliminary evaluation is reported of the techno-economic potential of this cycle to displace current fossil-based energy sources in an integrated copper mine and refinery (cradle-to-gate approach) at a remote location in Australia with an excellent solar resource. The effect of ore composition on the integration of the hybrid sulphur cycle and copper processing plant is evaluated using models developed in Aspen Plus. The evaluations show that sizing the hybrid sulphur cycle cycle to meet the oxygen demand of the copper refining process is more technoeconomically viable than sizing the hybrid sulphur cycle to meet the hydrogen required to replace the fossil fuel demand of the copper processing process. Moreover, it has been found that the integration of the hybrid sulphur cycle with the copper process plant has the potential to decrease both the carbon dixoide emissions and the operational expenditure of copper refineries for ores with a sufficiently high sulphide content (~50% mass fraction).

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/145992/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Integration assessment of the hybrid sulphur cycle with a copper production plant
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Seyfaee, AchmadUniv. of AdelaideNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jafarian, MehdiUniv. of AdelaideNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Moumin, GkiokchanGkiokchan.Moumin (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Thomey, DennisDennis.Thomey (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6936-3350NICHT SPEZIFIZIERT
Corgnale, ClaudioGreenway EnergyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sattler, ChristianChristian.Sattler (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4314-1124NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:23 Oktober 2021
Erschienen in:Energy Conversion and Management
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:249
DOI:10.1016/j.enconman.2021.114832
Seitenbereich:Seite 114832
Verlag:Elsevier
ISSN:0196-8904
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Hydrogen production Sulphur cycle Copper Solar energy Carbon dioxide emissions
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Chemische Energieträger
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SW - Solar- und Windenergie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Solare Brennstoffe
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Future Fuels
Institut für Future Fuels > Solarchemische Verfahrensentwicklung
Hinterlegt von: Bülow, Mark
Hinterlegt am:07 Jan 2022 11:46
Letzte Änderung:28 Jun 2023 13:12

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