Μέθοδοι δέσμευσης διοξειδίου του άνθρακα

Για την προστασία του περιβάλλοντος και τη μείωσηδιοξείδιο του άνθρακα εκπομπές, οι άνθρωποι έχουν επινοήσει κάθε είδους μεθόδους. Σήμερα, ο νεαρός παίκτης Newredite παρουσίασε τις μεθόδους δέσμευσης διοξειδίου του άνθρακα. Προς το παρόν, η δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα είναι μια ώριμη τεχνολογία και η συμπίεσή του δεν είναι δύσκολη. Ωστόσο, τα εγκαταλελειμμένα πετρελαιοπηγές και τα ορυχεία φυσικού αερίου ή τα στρώματα αλατιού μεταφέρονται και αποθηκεύονται με πλοία ή αγωγούς. (σχηματισμός αλατούχου πετρελαιοκηλίδας), εξακολουθεί να απαιτεί αξιολόγηση και ανάπτυξη. Αυτό είναι ένα προσωρινό μέτρο, απλώς μια μεταβατική πρακτική πριν από την ώριμη ανάπτυξη και διαμόρφωση τεχνολογιών χαμηλών εκπομπών άνθρακα. Παρόλα αυτά, η εμπορευματοποίηση έχει ακόμη πολύ δρόμο να διανύσει και τέτοιες μεγάλης κλίμακας εγκαταστάσεις ανακύκλωσης και αποθήκευσης δεν έχουν ακόμη αναδυθεί. Ακολουθούν ορισμένες πρακτικές που σχετίζονται με τη χημεία.

Το αέριο (ή ο καπνός) που παράγεται μετά την καύση: τα καυσαέρια δεν είναι μόνοδιοξείδιο του άνθρακα, αλλά και άζωτο, οξυγόνο και υδρατμοί, και ως εκ τούτου πρέπει να διαχωριστεί. Η συνήθης μέθοδος είναι η χρήση αμίνης ως διαλύτη για την απορρόφηση διοξειδίου του άνθρακα και στη συνέχεια η απελευθέρωσή του με θέρμανση. Με αυτόν τον τρόπο, το διοξείδιο του άνθρακα είναι αρκετά καθαρό και μπορεί να αποθηκευτεί απευθείας χωρίς επεξεργασία. Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση απαιτεί κατανάλωση ενέργειας. Επί του παρόντος, απαιτείται περίπου το 25% της ενέργειας του σταθμού παραγωγής ενέργειας, επομένως δεν υπάρχουν ακόμη μεγάλης κλίμακας εμπορικές εγκαταστάσεις μεταφοράς. Άλλες μέθοδοι περιλαμβάνουν τη χρήση τεχνολογίας λεπτής μεμβράνης για τον διαχωρισμό αερίων ή τη χρήση στερεών προσροφητικών, τα οποία απαιτούν την ανάπτυξη νέων υλικών και βρίσκονται ακόμη στο στάδιο της έρευνας. Μια άλλη πιθανή νέα τεχνολογία (χημικός βρόχος) που υιοθετεί τη μέθοδο χημικού κύκλου είναι ότι τα οξείδια μετάλλων παράγονται πρώτα με την αντίδραση σωματιδίων μεταλλικής σκόνης με οξυγόνο και στη συνέχεια τα οξείδια μετάλλων εισάγονται στον θάλαμο καύσης. Όταν ο άνθρακας αντιδρά, ο άνθρακας οξειδώνεται για να παράγει διοξείδιο του άνθρακα και τα οξείδια μετάλλων επιστρέφουν στο μέταλλο. Δεν παράγεται μόνο πολύ καθαρό διοξείδιο του άνθρακα, αλλά το μέταλλο μπορεί επίσης να ανακυκλωθεί. Αυτή η μέθοδος μπορεί να αποτρέψει την είσοδο αέρα ή καθαρού οξυγόνου και έμμεσα να χρησιμοποιήσει οξείδια μετάλλων για την παροχή οξυγόνου, αποφεύγοντας έτσι το πρόβλημα του καθαρισμού αερίων. Εάν χρησιμοποιείται πετρέλαιο ή φυσικό αέριο, οι υδρατμοί που παράγονται δεν είναι δύσκολο να διαχωριστούν. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος απαιτεί από τους μηχανικούς να σχεδιάσουν και να ξεπεράσουν τη ζημιά που προκαλείται από την τριβή στερεών μετάλλων και οξειδίων μετάλλων στον θάλαμο αντίδρασης και στον αγωγό μεταφοράς. Η χημική ανακύκλωση περιλαμβάνει την αντίδραση μετάλλων με οξυγόνο στον αέρα για τον σχηματισμό οξειδίων. Αυτά τα οξείδια μετάλλων εισάγονται στη συνέχεια στον θάλαμο καύσης όπου υφίστανται αντιδράσεις οξείδωσης-αναγωγής με άνθρακα, παράγοντας καθαρό διοξείδιο του άνθρακα και ανακυκλώσιμα αναχθέντα μέταλλα.

Μέθοδος δέσμευσης πριν από την καύση

Αυτή η μέθοδος δεν περιλαμβάνει την πλήρη καύση του άνθρακα για την παραγωγήμονοξείδιο του άνθρακακαι υδρογόνο (που αναφέρεται ως υδραέριο) και στη συνέχεια εισαγωγή ατμού και μονοξειδίου του άνθρακα για μια αντίδραση μετατροπής υδραερίου. (αντίδραση μετατόπισης νερού-αερίου;) Παράγονται υδρογόνο και διοξείδιο του άνθρακα. Το διοξείδιο του άνθρακα απομακρύνεται μέσω προσρόφησης και το υπόλοιπο υδρογόνο χρησιμοποιείται ως καύσιμο. Το θέμα αυτής της μεθόδου περιλαμβάνει τον διαχωρισμό του διοξειδίου του άνθρακα για τη μείωση της ενέργειας που καταναλώνεται από αυτήν τη μέθοδο. Είναι ακόμη απαραίτητο να αναπτυχθεί ένα εργαλείο κατάλληλο για το υδρογόνο ως καύσιμο.

Εθνικό Πρότυπο για το Διοξείδιο του Άνθρακα

Αυτή η μέθοδος απαιτεί βασικά την καύση καθαρού οξυγόνου, πετρελαίου ή φυσικού αερίου. Τα καυσαέρια περιέχουν ακόμη περίσσεια οξυγόνου και μπορούν να ανακυκλωθούν. Το πλεονέκτημα είναι ότι τελικά παράγονται μόνο διοξείδιο του άνθρακα και υδρατμοί. Ωστόσο, η παραγωγή καθαρού οξυγόνου είναι πολύ ενεργοβόρα και ο σχεδιασμός του κλιβάνου χρειάζεται βελτίωση.