Πρόοδος Έρευνας Τεχνολογίας δέσμευσης CO2 προσρόφησης ταλάντωσης πίεσης

Πρόοδος έρευνας της τεχνολογίας δέσμευσης CO2 με προσρόφηση ταλάντωσης πίεσης

Τα τελευταία χρόνια, το θέμα των εκπομπών CO2 έχει τραβήξει την προσοχή του κόσμου. Ως σημαντικό αέριο του θερμοκηπίου, οι εκπομπές CO2 μεγάλης κλίμακας έχουν προκαλέσει αύξηση της παγκόσμιας θερμοκρασίας και έχουν τεράστιο αντίκτυπο στο παγκόσμιο κλίμα. Δεδομένου ότι η ορυκτή ενέργεια εξακολουθεί να είναι η κύρια πηγή ενέργειας που χρησιμοποιείται παγκοσμίως, οι εκπομπές άνθρακα είναι τεράστιες. Προκειμένου να ανταποκριθούν στην κλιματική αλλαγή και να μειώσουν τις εκπομπές CO2, οι χώρες έχουν εισαγάγει σχετικές πολιτικές, όπως φόρους άνθρακα και επιδοτήσεις πράσινης ενέργειας για τον έλεγχο των εκπομπών. Η τεχνολογία δέσμευσης, χρήσης και αποθήκευσης άνθρακα (CCUS) έχει προταθεί ως αποτελεσματική τεχνολογία μείωσης του άνθρακα. Το CCUS χωρίζεται κυρίως σε τρία μέρη: σύλληψη, μεταφορά, αποθήκευση ή χρήση. Το CO2 εμπλουτίζεται πρώτα από πηγές εκπομπών χαμηλής συγκέντρωσης και στη συνέχεια μεταφέρεται στη θέση αποθήκευσης για αποθήκευση ή αποστέλλεται στο εργοστάσιο αξιοποίησης για επεξεργασία και χρήση μέσω μεταφοράς με αγωγούς. Η διαδικασία σύλληψης είναι η κύρια πηγή κατανάλωσης ενέργειας στην τεχνολογία CCUS. Η ηλεκτρική ενέργεια με καύση άνθρακα, ο χάλυβας, το τσιμέντο, η διύλιση πετρελαίου και η πετροχημική παραγωγή είναι οι κύριες σταθερές πηγές εκπομπών. Μεταξύ αυτών, το ουραίο αέριο που εκπέμπει η πετροχημική βιομηχανία έχει τα χαρακτηριστικά υψηλής συγκέντρωσης CO2 και συγκεντρωμένων εκπομπών σε σύγκριση με άλλες βιομηχανίες. Επομένως, η δέσμευση άνθρακα των εκπομπών CO2 είναι μια προτιμώμενη επιλογή.

Επί του παρόντος, η τεχνολογία δέσμευσης CO2 περιλαμβάνει κυρίως τη μέθοδο απορρόφησης, τη μέθοδο προσρόφησης, τη μέθοδο διαχωρισμού μεμβράνης και τη μέθοδο διαχωρισμού σε χαμηλή θερμοκρασία. Η μέθοδος απορρόφησης και η μέθοδος προσρόφησης είναι πιο οικονομικά εφικτές στη δέσμευση καυσαερίων CO2. Η μέθοδος απορρόφησης διαλύτη είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη. Επί του παρόντος, η τεχνολογία διαχωρισμού CO2 που βασίζεται στη μέθοδο απορρόφησης είναι σχετικά ώριμη και έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως εμπορικά. Έχει ισχυρή επιλεκτικότητα, υψηλή καθαρότητα του αερίου προϊόντος και χαμηλή επένδυση σε τεχνολογία και εξοπλισμό. Η τεχνολογία χημικής απορρόφησης έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στο εσωτερικό και στο εξωτερικό. Κέλυφος
Η Cansolv του Καναδά δημιούργησε ένα εμπορικό έργο δέσμευσης CO2 μετά την καύση στο 2013-Boundary Dam Project, το οποίο χρησιμοποιεί ένα ειδικό απορροφητικό Cansolv DC-103 για τη δέσμευση καυσαερίων CO2 από σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα.

Το έργο μπορεί να δεσμεύσει 170 τόνους CO2 την ημέρα υπό πραγματική λειτουργία, με μέση συγκέντρωση CO2 9,1 VOL% στα καυσαέρια, ποσοστό δέσμευσης περίπου 91% και μέση κατανάλωση ενέργειας δέσμευσης 2,33 MJ/kg. Το πιλοτικό πρόγραμμα CO2 SEPPL στην Αυστρία κατασκεύασε το εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής Dürnrohr, το οποίο χρησιμοποιούσε τη μέθοδο απορρόφησης για τη δέσμευση CO2 στα καυσαέρια και χρησιμοποίησε ατμό για τη θέρμανση του reboiler για την παροχή θερμότητας για την αναγέννηση του απορροφητικού. Η μέση κατανάλωση ενέργειας δέσμευσης CO2 ήταν 3,1 MJ/kg. Το Canadian International Carbon Capture Experimental Center χρησιμοποίησε μια μικτή λύση MEA/MDEA για να βελτιώσει το έργο UR, μειώνοντας σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας. Το πιλοτικό έργο Tarong στο Κουίνσλαντ της Αυστραλίας χρησιμοποίησε ενδιάμεση ψύξη μέσα στον πύργο απορρόφησης. Οι πραγματικές δοκιμές διαπίστωσαν ότι το θερμικό φορτίο του reboiler μειώθηκε κατά 10%. Το πιλοτικό πρόγραμμα UNO MK3 στον ηλεκτρικό σταθμό Hazelwood στην Αυστραλία χρησιμοποίησε ανθρακικό κάλιο ως απορροφητικό. Μετά τη χρήση ενός προαγωγέα διάχυσης, η κατανάλωση ενέργειας αναγέννησης μπορεί να μειωθεί σε 2-3 MJ/kg CO2.