Хизер Уиллауэр - Heather Willauer

Хизер Уиллауэр
Хизер Уиллауэр держит углеводородные жидкости.jpg
Уиллауэр показывает образцы синтетическое топливо
Родившийся1974 (45–46 лет)
ГражданствоСоединенные Штаты
Альма-матерБерри Колледж
Университет Алабамы
ИзвестенСинтетическое топливо из морской воды
Научная карьера
ПоляАналитическая химия
УчрежденияЛаборатория военно-морских исследований США

Хизер Д. Уиллауэр (1974 г.р.) - американец химик-аналитик и изобретатель работает в Вашингтон, округ Колумбия., на Лаборатория военно-морских исследований США (NRL). Возглавляя исследовательскую группу, Уиллауэр запатентовал метод удаления углекислый газ (CO2) из морская вода, В паре с водород (ЧАС2) удаляются одновременно. Уиллауэр исследует катализаторы для обеспечения непрерывного Процесс Фишера-Тропша рекомбинировать монооксид углерода (CO) и водородный газ в комплекс углеводород жидкости для синтезировать реактивное топливо для ВМФ и Морская авиация, и топливо для ВМС США корабли в море.

Ожидается, что работа группы исследователей Уиллауэра, когда эта технология будет внедрена в боевые корабли ВМС США в 2020-х годах, избавит такие корабли от их зависимости от уязвимых пополнение масленок дать им неопределенное время на станции. Особенно важно умение поддерживать военно-воздушные операции без регулярных поставок авиакеросина. Дополнительным преимуществом технологии является уменьшение вредных закисление океана, удалив CO2 из морской воды.

Образование

Уиллауэр присутствовал Берри Колледж в Грузия, получив степень бакалавра химии в 1996 году.[1] В середине 1999 г. она участвовала в 11-й Международной конференции по разделению водных двухфазных систем, проходившей в г. Галф Шорс, Алабама.[2] В 2002 году получила докторскую степень в аналитическая химия от Университет Алабамы, написавшая диссертацию на тему «Основы фазового поведения и разделения растворенных веществ в АБС и приложениях в бумажной промышленности», «АБС» является сокращением для «водные двухфазные системы ".[3] Она начала работать с NRL в качестве юриста, а затем в 2004 году перешла на должность химика-исследователя.[1]

Карьера

Уиллауэр начал исследования двухфазные системы и фазовые переходы после окончания Berry College. В 1998 году она изучала водные двухфазные системы (ABS) на способность извлекать ценные красители из сточных вод текстильного производства. Она исследовала ионы и катализаторы.[4]

Уиллауэр в NRL

В 2000-х Willauer начал исследовать методы извлечения CO.2 и H2 из подкисленной морской воды (морская вода, имеющая pH значение ниже 6), с целью рекомбинации молекул в углеводородное топливо.[5] Она исследовала модифицированные железные (Fe) катализаторы для разделения морской воды на составляющие молекулы, а также изучила цеолит (нанопористый алюмосиликат) катализаторы для рекомбинации молекул в топливо. Предыдущие исследования показали, что CO2 был слишком стабилен, чтобы его можно было экономично удалить из морской воды, но к 2010 году Уиллауэр обнаружил, что катализатор на основе железа обеспечивает до 50% степени конверсии доступного CO2 из морской воды.[6] В январе 2011 года NRL разместила прототип процессора морской воды в Авиабаза ВМС Ки-Уэст во Флориде, а Уиллауэр продолжал лабораторные исследования в Вашингтоне.[7]

В 2012 году Уиллауэр подсчитал, что реактивное топливо можно синтезировать из морской воды в количествах до 100 000 галлонов США (380 000 л) в день по цене от трех до шести долларов США за галлон.[8][9] Кроме того, ВМФ заинтересован в использовании этой технологии для питания своих кораблей.[10] В 2014 году Уиллауэр сказал, что катализатор можно заменить на различные виды топлива, такие как метанол и натуральный газ, так же хорошо как олефины которые можно использовать в качестве строительных блоков для реактивного топлива. Она сказала, что около 23 000 галлонов США (87 000 л) морской воды должны пройти через процесс, чтобы получить один галлон реактивного топлива. Морская вода - оптимальный выбор, поскольку она содержит в 140 раз больше CO.2 по объему, чем атмосфера, и дает полезные количества H2 в отличие от воздуха. Оборудование для обработки морской воды намного меньше, чем для обработки воздуха. Уиллауэр сказал, что морская вода - «лучший вариант» в качестве источника синтетического реактивного топлива.[11][12] К апрелю 2014 года команда Уиллауэра еще не производила топливо в соответствии со стандартами, необходимыми для военных самолетов.[13][14] но в сентябре 2013 года они смогли использовать топливо для полета на радиоуправляемой модели самолета с обычным двухтактным двигателем внутреннего сгорания.[7] Поскольку для этого процесса требуются большие затраты электроэнергии, вероятным первым шагом реализации будет создание американских атомных электростанций. авианосцы (в Нимиц-класс и Джеральд Р. Форд-класс ) производить собственное авиакеросин.[15] Ожидается, что ВМС США развернут эту технологию где-то в 2020-х годах.[11]

В 2017 году Willauer получил патент на устройство улавливания углерода в виде электролитическогокатион модуль обмена (E-CEM). E-CEM рассматривается как «ключевой шаг» в производстве синтетического топлива из морской воды. Другими исследователями, упомянутыми в патенте, являются Феличе ДиМашио, Деннис Р. Харди, Джеффри Болдуин, Мэтью Брэдли, Джеймс Моррис, Рамагопал Анант и Фредерик Уильямс.[16]

Публикации

Статьи

  • Джонатан Г. Хаддлстон, Хизер Д. Уиллауэр, Кэти Р. Боаз, Робин Д. Роджерс (26 июня 1998 г.). «Разделение и восстановление пищевых красителей с использованием водной двухфазной экстракционной хроматографической смолы». Журнал хроматографии B. 711 (1–2): 237–244. Дои:10.1016 / S0378-4347 (97) 00662-2. PMID  9699992.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  • Робин Д. Роджерс, Хизер Д. Уиллауэр, Скотт Т. Гриффин, Джонатан Г. Хаддлстон (26 июня 1998 г.). «Разделение малых органических молекул в водных двухфазных системах». Журнал хроматографии B. 711 (1–2): 255–263. Дои:10.1016 / S0378-4347 (97) 00661-0. PMID  9699994.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  • Хизер Д. Уиллауэр, Джонатан Г. Хаддлстон, Скотт Т. Гриффин и Робин Д. Роджерс (1999). «Разделение ароматических молекул в водных двухфазных растворах». Разделение науки и технологий. 34 (6–7): 1069–1090. Дои:10.1080/01496399908951081.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  • Джонатан Г. Хаддлстон, Хизер Д. Уиллауэр, Робин Д. Роджерс (23 июня 2000 г.). «Сольватохромные исследования в водных двухфазных системах полиэтиленгликоль – соль». Журнал хроматографии B. 743 (1–2): 137–149. Дои:10.1016 / S0378-4347 (00) 00230-9. PMID  10942281.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  • Миан Ли, Хизер Д. Уиллауэр, Джонатан Г. Хаддлстон и Робин Д. Роджерс (2001). «Влияние температуры на технологию водной двухфазной экстракции на основе полимеров в процессе варки целлюлозы». Разделение науки и технологий. 36 (5–6): 835–847. Дои:10.1081 / SS-100103623. S2CID  96760221.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  • Хизер Д. Уиллауэр, Джонатан Г. Хаддлстон и Робин Д. Роджерс (май 2002 г.). «Растворительные свойства водных двухфазных систем, состоящих из полиэтиленгликоля и соли, характеризующиеся свободной энергией переноса метиленовой группы между фазами и линейной зависимостью энергии сольватации». Исследования в области промышленной и инженерной химии. 41 (11): 2591–2601. Дои:10.1021 / ie0107800.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  • Энн Е. Виссер, В. Мэтью Райхерт, Ричард П. Сватлоски, Хизер Д. Уиллауэр, Джонатан Г. Хаддлстон, Робин Д. Роджерс и Департамент химии и Центр экологичного производства Университета Алабамы (июль 2002 г.). «23: Характеристика гидрофильных и гидрофобных ионных жидкостей: альтернативы летучим органическим соединениям для разделения жидкости и жидкости». Ионные жидкости. Серия симпозиумов ACS. 818. С. 289–303. Дои:10.1021 / bk-2002-0818.ch023. ISBN  9780841237896.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  • Хизер Д. Уиллауэр, Джон Гувер, Фредерик Уильямс и Джордж У. Мушраш (январь 2004 г.). «Создание усовершенствованного автоматизированного распылителя для оценки воспламеняемости реактивного топлива». Нефтяная наука и технологии.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  • Джордж У. Мушраш, Джеймс Х. Винн, Хизер Д. Уиллауэр, Кристофер Т. Ллойд, Джанет М. Хьюз и Эрна Дж. Бил (2004). «Рециклированные кулинарные масла сои в качестве компонентов смеси для дизельного топлива». Исследования в области промышленной и инженерной химии. 43 (16).CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  • Хизер Д. Уиллауэр, Рамагопал Анант, Джон Б. Гувер, Джордж В. Мушраш, Фредерик Уильямс (ноябрь 2004 г.). «Критическая оценка автоматизированного роторного распылителя». Нефтяная наука и технологии.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  • Джордж У. Мушраш, Хизер Д. Уиллауэр, Джон Гувер, Джин Бейли и Фредерик Уильямс (январь 2005 г.). «Воспламеняемость и гидравлические жидкости на нефтяной основе». Нефтяная наука и технологии.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  • "Реакции нестабильности и переработанные жидкости биодизельного топлива на основе сои. Джордж У. Мушраш, Джеймс Х. Винн, Кристофер Т. Ллойд, Хизер Уиллауэр, Джанет М. Хьюз". Источники энергии. Январь 2005 г.
  • Хизер Д. Уиллауэр, Джон Б. Гувер, Джордж У. Мушраш и Фредерик Уильямс (21 марта 2005 г.). «Оценка аэрозолей реактивного топлива с использованием роторного распылителя». 4-е совместное заседание Американских секций Института горения. Получено 17 июня, 2014.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  • H.D. Уиллауэр, Д. Харди, Ф. ДиМашио, Р. В. Дорнер и Ф. В. Уильямс (2010). «Синфуэл из морской воды» (PDF). Обзор NRL. Лаборатория военно-морских исследований США: 153–154.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  • Рамагопал Анант, Хизер Д. Уиллауэр, Джон П. Фарли и Фредерик Уильямс (2012). «Воздействие мелкого водяного тумана на ограниченный взрыв». Пожарная техника. 48 (3): 641–675. Дои:10.1007 / s10694-010-0156-y. S2CID  109720753.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  • Хизер Д. Уиллауэр, Деннис Р. Харди, Кеннет Р. Шульц и Фредерик Уильямс (2012). «Технико-экономическое обоснование и текущая оценка капитальных затрат на производство авиакеросина на море с использованием диоксида углерода и водорода». Журнал возобновляемой и устойчивой энергетики. 4 (3): 033111. Дои:10.1063/1.4719723. S2CID  109523882.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)

Патенты

Рекомендации

  1. ^ а б Ларсон, Дон (16 июня 2013 г.). «Возможности в ядерной сфере - Второй ежегодный форум по ядерной энергии Университета штата Огайо, 19 сентября 2013 г.». Энергия из ториевого фонда. Получено 18 июня, 2014.
  2. ^ "Список участников" (PDF). Галф Шорс, Алабама: 11-я Международная конференция по разделению в водных двухфазных системах. 27 июня - 2 июля 1999 г.. Получено 17 июня, 2014.
  3. ^ Уиллауэр, Хизер Д. (2002). Основы фазового поведения и разделения растворенных веществ в АБС и приложениях в бумажной промышленности (Тезис). Таскалуса, Алабама: Университет Алабамы, факультет химии.
  4. ^ Джонатан Г. Хаддлстон, Хизер Д. Уиллауэр, Кэти Р. Боаз, Робин Д. Роджерс (26 июня 1998 г.). «Разделение и восстановление пищевых красителей с использованием водной двухфазной экстракционной хроматографической смолы». Журнал хроматографии B. 711 (1–2): 237–244. Дои:10.1016 / S0378-4347 (97) 00662-2. PMID  9699992.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  5. ^ Парри, Дэниел (24 сентября 2012 г.). «Заправляя флот, флот смотрит в море». Новости Военно-морской исследовательской лаборатории.
  6. ^ H.D. Уиллауэр, Д. Харди, Ф. ДиМашио, Р. В. Дорнер и Ф. В. Уильямс (2010). «Синфуэл из морской воды» (PDF). Обзор NRL. Лаборатория военно-морских исследований США: 153–154.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  7. ^ а б Парри, Дэниел (7 апреля 2014 г.). «Масштабная модель корабля времен Второй мировой войны улетает с топливом из моря». Новости Военно-морской исследовательской лаборатории.
  8. ^ Хизер Д. Уиллауэр, Деннис Р. Харди, Кеннет Р. Шульц и Фредерик Уильямс (2012). «Технико-экономическое обоснование и текущая оценка капитальных затрат на производство авиакеросина в море с использованием диоксида углерода и водорода». Журнал возобновляемой и устойчивой энергетики. 4 (33111): 033111. Дои:10.1063/1.4719723. S2CID  109523882.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  9. ^ Сонди, Давид (26 сентября 2012 г.). «ВМС США изучают возможность получения топлива из морской воды». GizMag.
  10. ^ Палмер, Роксана (17 декабря 2013 г.). "Как ВМФ может превратить морскую воду в реактивное топливо". International Business Times.
  11. ^ а б Тозер, Джессика Л. (11 апреля 2014 г.). «Энергетическая независимость: создание топлива из морской воды». Вооружен наукой. Министерство обороны США. Отсутствует или пусто | url = (помощь)
  12. ^ Корень, Марина (13 декабря 2013 г.). «Угадай, что может послужить топливом для линкоров будущего?». Национальный журнал.
  13. ^ Такер, Патрик (10 апреля 2014 г.). "ВМС только что превратили морскую воду в реактивное топливо". Защита Один.
  14. ^ Эрнст, Дуглас (10 апреля 2014 г.). «ВМС США превратят морскую воду в реактивное топливо». Вашингтон Таймс.
  15. ^ Путич, Джордж (21 мая 2014 г.). «Лаборатория ВМС США превращает морскую воду в топливо». Новости VOA.
  16. ^ Парри, Дэниел (3 октября 2017 г.). «NRL получает патент США на устройство для улавливания углерода: ключевой шаг в производстве синтетического топлива из морской воды». Лаборатория военно-морских исследований. Получено 22 июля, 2020.