Slėgio svyravimo adsorbcijos CO2 surinkimo technologijos tyrimų pažanga

Slėgio svyravimo adsorbcijos CO2 surinkimo technologijos tyrimų pažanga

Pastaraisiais metais žmonių dėmesį patraukė CO2 emisijos klausimas. Kadangi CO2 yra pagrindinės šiltnamio efektą sukeliančios dujos, didelio masto išmetimas sukėlė pasaulinės temperatūros kilimą ir daro didžiulį poveikį pasaulio klimatui. Kadangi iškastinė energija vis dar yra pagrindinis visame pasaulyje naudojamas energijos šaltinis, anglies dvideginio išmetimas yra didžiulis. Siekdamos reaguoti į klimato kaitą ir sumažinti išmetamo CO2 kiekį, šalys įvedė atitinkamą politiką, pvz., anglies dioksido mokesčius ir ekologiškos energijos subsidijas, siekdamos kontroliuoti išmetamų teršalų kiekį. Anglies dioksido surinkimo, panaudojimo ir saugojimo (CCUS) technologija buvo pasiūlyta kaip veiksminga anglies dioksido mažinimo technologija. CCUS daugiausia yra padalintas į tris dalis: surinkimas, transportavimas, saugojimas arba panaudojimas. CO2 pirmiausia prisodrinamas iš mažos koncentracijos emisijos šaltinių, o po to transportuojamas į saugojimo vietą saugojimui arba siunčiamas į utilizavimo gamyklą perdirbti ir naudoti transportuojant vamzdynais. Surinkimo procesas yra pagrindinis CCUS technologijos energijos suvartojimo šaltinis. Pagrindiniai stacionarūs išmetamųjų teršalų šaltiniai yra anglimi kūrenama energija, plienas, cementas, naftos perdirbimas ir naftos chemijos gamyba. Be to, naftos chemijos pramonės išmetamoms dujoms būdingos didelės CO2 koncentracijos ir koncentruotos emisijos, palyginti su kitomis pramonės šakomis. Todėl pirmenybė teikiama išmetamo CO2 anglies dioksido surinkimui.

Šiuo metu CO2 surinkimo technologija daugiausia apima absorbcijos metodą, adsorbcijos metodą, membranos atskyrimo metodą ir žemos temperatūros atskyrimo metodą. Absorbcijos metodas ir adsorbcijos metodas yra ekonomiškesnis išmetamųjų dujų CO2 surinkimui. Tirpiklio absorbcijos metodas yra plačiausiai naudojamas. Šiuo metu CO2 atskyrimo technologija, pagrįsta absorbcijos metodu, yra gana brandi ir plačiai naudojama komerciniais tikslais. Jis pasižymi dideliu selektyvumu, aukštu produktų dujų grynumu ir mažomis investicijomis į technologijas ir įrangą. Cheminės absorbcijos technologija buvo plačiai naudojama namuose ir užsienyje. Lukštas
Kanados „Cansolv“ sukūrė komercinį CO2 surinkimo po deginimo projektą projekte 2013-Boundary Dam Project, kuriame naudojamas specialus Cansolv DC-103 absorbentas anglimi kūrenamų elektrinių išmetamųjų CO2 dujų surinkimui.

Projektas gali surinkti 170 tonų CO2 per dieną faktiškai eksploatuojant, o vidutinė CO2 koncentracija išmetamosiose dujose yra 9,1 VOL%, surinkimo lygis yra apie 91%, o vidutinis surinkimo energijos suvartojimas yra 2,33 MJ/kg. Austrijoje vykdant bandomąjį CO2 SEPPL projektą buvo pastatyta Dürnrohr elektrinė, kuri naudojo absorbcijos metodą CO2 surinkimui išmetamosiose dujose ir naudojo garą, kad šildytų reboilą, kad būtų suteikta šiluma absorbentui regeneruoti. Vidutinis CO2 surinkimo energijos suvartojimas buvo 3,1 MJ/kg. Kanados tarptautinis anglies surinkimo eksperimentinis centras panaudojo mišrų MEA/MDEA sprendimą, kad pagerintų UR projektą, žymiai sumažindamas energijos suvartojimą. Tarong bandomasis projektas Kvinslande, Australijoje, naudojo tarpinį aušinimą absorbcijos bokšto viduje. Faktiniai bandymai parodė, kad reboilerio šiluminė apkrova sumažėjo 10%. UNO MK3 bandomasis projektas Hazelwood elektrinėje Australijoje naudojo kalio karbonatą kaip absorbentą. Panaudojus difuzijos skatintuvą, jo regeneracijos energijos sąnaudas galima sumažinti iki 2-3 MJ/kg CO2.