NL2014788A - Method and system for performing a capacitive deionisation and/or capacitive electrical energy generation. - Google Patents

Method and system for performing a capacitive deionisation and/or capacitive electrical energy generation. Download PDF

Info

Publication number
NL2014788A
NL2014788A NL2014788A NL2014788A NL2014788A NL 2014788 A NL2014788 A NL 2014788A NL 2014788 A NL2014788 A NL 2014788A NL 2014788 A NL2014788 A NL 2014788A NL 2014788 A NL2014788 A NL 2014788A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
capacitive
electrode
electrodes
voltage
electrical energy
Prior art date
Application number
NL2014788A
Other languages
English (en)
Other versions
NL2014788B1 (en
Inventor
Maarten Biesheuvel Pieter
Victor Marie Hamelers Hubertus
Original Assignee
Stichting Wetsus European Centre Of Excellence For Sustainable Water Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stichting Wetsus European Centre Of Excellence For Sustainable Water Tech filed Critical Stichting Wetsus European Centre Of Excellence For Sustainable Water Tech
Priority to NL2014788A priority Critical patent/NL2014788B1/en
Priority to PCT/NL2016/050333 priority patent/WO2016182439A1/en
Publication of NL2014788A publication Critical patent/NL2014788A/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2014788B1 publication Critical patent/NL2014788B1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/469—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
    • C02F1/4691—Capacitive deionisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/22—Fuel cells in which the fuel is based on materials comprising carbon or oxygen or hydrogen and other elements; Fuel cells in which the fuel is based on materials comprising only elements other than carbon, oxygen or hydrogen
    • H01M8/227—Dialytic cells or batteries; Reverse electrodialysis cells or batteries
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C02F2001/46133—Electrodes characterised by the material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/10—Energy recovery
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Claims (15)

1. Werkwijze voor het uitvoeren van capacitieve de-ionisatie of elektrische energie generatie omvattende de stappen: het voorzien van een systeem met een eerste capacitieve electrode en een tweede capacitieve electrode die in een circuit zijn verbonden; het chemisch modificeren van ten minste één van de eerste en tweede capacitieve electroden met geladen groepen die een asymmetrisch electrode systeem voorzien, waarin het modificeren zodanig wordt uitgevoerd dat het equilibrium punt, gedefinieerd als de spanning waarop positieve en negatieve lading gelijk zijn, is gelegen boven +150 mV of onder -150 mV; en het toepassen van een spanning voor het uitvoeren van capacitieve de-ionisatie of het toepassen van stromen met verschillende ladingen voor het uitvoeren van energie generatie.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin de modificatie wordt uitgevoerd voor het positioneren van het equilibrium punt boven +250 mV of onder -250 mV, bij voorkeur boven +350 mV of onder -350 mV, met meer voorkeur boven +500 mV of onder -500 mV, met nog meer voorkeur boven +750 mV of onder -750 mV en met de meeste voorkeur boven +1000 mV of onder -1000 mV.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarin het chemisch modificeren het voorzien van een electrode optredend als anode voorzien van carboxyl groepen omvat.
4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, waarin het chemisch modificeren het voorzien van een electrode optredend als kathode met amine groepen omvat.
5. Werkwijze volgens één of meer van de voorgaande conclusies waarin de bovenste Voltage limiet wordt aangepast in tijd voor het compenseren van de electrode verandering en het gebruik.
6. Werkwijze volgens conclusie 5, waarin de bovenste Voltage limiet wordt aangepast in reactie op een meting waarmee het equilibrium punt wordt bepaald.
7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarin het equilibrium punt wordt bepaald door het veranderen van de bedrijfscondities.
8. Werkwijze volgens conclusie 6, waarin het equilibrium punt wordt bepaald door het uitvoeren van een impedantie meting van ten minste één van de electroden.
9. Werkwijze volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin de werkwijze een capacitieve de-ionisatie uitvoert.
10. Werkwijze volgens conclusie 9, omvattende de stap van het selecteren van een ontladingsvoltage ongelijk aan nul.
11. Werkwijze volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarin de werkwijze uitvoerend een capacitieve elektrische energie generatie proces.
12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarin in het gebruik het voltage in de cyclus varieert tussen ten minste -150 mV en + 150 mV, bij voorkeur tussen -250 mV en +250 mV, met meer voorkeur tussen -350 mV en + 350 mV, met nog meer voorkeur tussen +500 mV of onder -500 mV, met nog meer voorkeur tussen +750 mV of onder -750 mV, en met de meeste voorkeur tussen +1000 mV of onder -1000 mV.
13. Werkwijze volgens conclusie 11 of 12, waarin de werkwijze uitvoerend een elektrisch energie genererend capacitief omgekeerd elektrodialyse proces.
14. Werkwijze volgens conclusie 11, 12 of 13, waarin de werkwijze uitvoerend een elektrisch energie genererend capacitief verbrandingsgas behandelingsproces.
15. Systeem geschikt voor het uitvoeren van een werkwijze voor één of meer van de voorgaande conclusies.
NL2014788A 2015-05-11 2015-05-11 Method and system for performing a capacitive deionisation and/or capacitive electrical energy generation. NL2014788B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2014788A NL2014788B1 (en) 2015-05-11 2015-05-11 Method and system for performing a capacitive deionisation and/or capacitive electrical energy generation.
PCT/NL2016/050333 WO2016182439A1 (en) 2015-05-11 2016-05-10 Method and system for performing a capacitive deionisation and/or capacitive electrical energy generation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2014788A NL2014788B1 (en) 2015-05-11 2015-05-11 Method and system for performing a capacitive deionisation and/or capacitive electrical energy generation.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL2014788A true NL2014788A (en) 2016-11-21
NL2014788B1 NL2014788B1 (en) 2017-01-26

Family

ID=53488414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2014788A NL2014788B1 (en) 2015-05-11 2015-05-11 Method and system for performing a capacitive deionisation and/or capacitive electrical energy generation.

Country Status (2)

Country Link
NL (1) NL2014788B1 (nl)
WO (1) WO2016182439A1 (nl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3847134A4 (en) * 2018-09-05 2022-04-06 Technion Research & Development Foundation Limited METHOD FOR THE SELECTIVE SEPARATION OF IONIC SPECIES FROM AN IONIC SOLUTION ON THE BASIS OF A HYDRATED ION RAY

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5954937A (en) * 1994-05-20 1999-09-21 The Regents Of The University Of California Method and apparatus for capacitive deionization and electrochemical purification and regeneration of electrodes
WO2010062175A1 (en) * 2008-11-26 2010-06-03 Stichting Wetsus Centre Of Excellence For Sustainable Water Technology Energy generating system and method therefor
WO2011126363A1 (en) * 2010-04-06 2011-10-13 Redstack B.V. Membrane stack for a membrane based process and method for producing a membrane therefor
WO2014182167A1 (en) * 2013-05-06 2014-11-13 Stichting Wetsus Centre Of Excellence For Sustainable Water Technology Method for generating energy from a gas flow, and system and plant for energy generation for a flue gas

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2004860C2 (en) 2010-06-09 2011-12-12 Stichting Wetsus Ct Excellence Sustainable Water Technology Apparatus and method for obtaining a specific ion from a fluid.
NL2008538C2 (en) 2012-03-26 2013-09-30 Stichting Wetsus Ct Excellence Sustainable Water Technology Energy generating system using capacitive electrodes and method there for.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5954937A (en) * 1994-05-20 1999-09-21 The Regents Of The University Of California Method and apparatus for capacitive deionization and electrochemical purification and regeneration of electrodes
WO2010062175A1 (en) * 2008-11-26 2010-06-03 Stichting Wetsus Centre Of Excellence For Sustainable Water Technology Energy generating system and method therefor
WO2011126363A1 (en) * 2010-04-06 2011-10-13 Redstack B.V. Membrane stack for a membrane based process and method for producing a membrane therefor
WO2014182167A1 (en) * 2013-05-06 2014-11-13 Stichting Wetsus Centre Of Excellence For Sustainable Water Technology Method for generating energy from a gas flow, and system and plant for energy generation for a flue gas

Also Published As

Publication number Publication date
NL2014788B1 (en) 2017-01-26
WO2016182439A1 (en) 2016-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Su et al. Asymmetric Faradaic systems for selective electrochemical separations
US10329174B2 (en) Apparatus and process for separation and selective recomposition of ions
Rommerskirchen et al. Flow-electrode capacitive deionization enables continuous and energy-efficient brine concentration
Kim et al. Parametric investigation of the desalination performance in multichannel membrane capacitive deionization (MC-MCDI)
Xu et al. Scale-up desalination: Membrane-current collector assembly in flow-electrode capacitive deionization system
US10793450B2 (en) Potential of zero charge-based capacitive deionization
WO2017122520A1 (ja) 水処理装置及び水処理方法
Yao et al. Occurrence of re-adsorption in desorption cycles of capacitive deionization
CN112479319B (zh) 染料分离回收的方法及装置
KR101978985B1 (ko) 축전식 탈염 전극 모듈
EP2351137B1 (en) Energy generating system and method therefor
NL2014788B1 (en) Method and system for performing a capacitive deionisation and/or capacitive electrical energy generation.
KR101929855B1 (ko) 축전식 탈염장치 및 축전식 탈염 모듈
Rhee et al. Induced-charge membrane capacitive deionization enables high-efficient desalination with polarized porous electrodes
US3354068A (en) Method of deionization utilizing a low electrostatic potential
Li et al. Role of metastable-adsorbed charges in the stability degradation of carbon-based electrodes for capacitive deionization
US20180334396A1 (en) Defined Carbon Porosity for Sustainable Capacitive Charging
KR20190052666A (ko) 축전식 탈염 전극 모듈 시스템
TWI806533B (zh) 無隔膜去離子與離子濃縮裝置及無隔膜去離子與離子濃縮模組
CN107206290B (zh) 零电荷电位基电容去离子
KR101788119B1 (ko) 축전식 탈염장치 및 축전식 탈염 모듈
Wessling Flow-electrode capacitive deionization enables continuous and energy-efficient brine concentration
KR20230100784A (ko) 흐름 전극 축전식 탈염 시스템
JP2019122900A (ja) 電気二重層を用いた排水処理方法およびその処理システム

Legal Events

Date Code Title Description
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20190601