« טכנולוגיות כימיות ללכוד

פחמן לוכד מתייחס לתהליכים המשמשים תגובות כימיות לפחמן דו-חמצני נפרד (CO2) מזרמים תעשייתיים של אפסים לפני שהוא מגיע לאטמוספירה. שיטות אלה לנצל את זיקה של תרכובות מסוימות עבור CO2, ויצרו מינים כימיים שניתן להפוך או להמיר אותם ללכידת מטרות יציבות (למרות שטכניקות הפרדה פיזיותיות כמו זיקוק דחיסה מפונקטיבית קיימות, שיטות כימיות גבוהות יותר של הערכה ויעילות, במיוחד כאשר ריכוז CO2 בשפעת נמוכה (או ירידה) נמצאים במדד של פחמן (או ירידה של פחמן (או ירידה של פחמן) נמצאים במדד נמוך של פחמן (או ירידה של פחמן (או ירידה של פחמן (ירידה של פחמן) הוא בין מדדי פחמן (ירידה של פחמן) הוא מדדי) הוא בין 24%) הוא מדדי לחץ דם מגנטית) הוא מגובה של פחמן (או ירידה של פחמן (או ירידה של פחמן (ירידה של פחמן (ירידה של פחמן (ירידה במדד נמוך של פחמן (ירידה במדדית) או ירידה במדדית) הוא מדדי לחץ דם מגנטית) בין מדדי פחמן (ירידה של פחמן (ירידה של פחמן (ירידה במדד 24%) הוא מדדי תיבות של פחמן (ירידה במדד לחץ דם מגנטית) הוא מדדי) הוא לחץ

טכניקת לכידת כימיקלים

המונחים: Liquid Solvents

עד כה שיטת הלכידת הכימית הבוגרת והנפוצה ביותר היא ספיגה באמצעות פותרים נוזליים, במיוחד פתרונות מבוססי amine. במערכת לכידת פוסט-בעירה טיפוסית, גז השפעת עובר דרך עמודה סופגנית שבה הוא מקשר בין פתרון אמין queous amine, הנפוץ ביותר ייצור מונותנומולמין ממוחזר (MEA) מולקולות amine מגיבות באופן רצם עם CO2 כדי ליצור COba ומין 120, ביעילות, לאחר מכן הוא ריפאורד-Crererefrefrefrefrefrefrefrefer (R2).

נביחות Amine הוכחו בקנה מידה גדול - מתקן DSMD העולמי בסקצ'ואן, קנדה, השתמש בתהליך זה מאז 2014 כדי ללכוד - 1 מיליון טון של CO2 בשנה מ תחנת כוח פחמה אש פחם, עם זאת, חסרונות כוללים צריכת אנרגיה גבוהה עבור התחדשות נקייה (בדרך כלל 2.5-4 GJ טון טון של CO2 בשנה), שנתפסו מירידה של 2 ק"מ, כמו חומצה פולינרית, 2, 000) ירידה של דלק-אורד (מ) ו-אורד) ירידה במשקל 2.

מודעות באמצעות Solid Sorbents

סורנטים מוצקים מציעים אלטרנטיבה לפתרונות נוזליים על ידי לכידת CO2 באמצעות physisorption פיזית או כימיקל chemisorption על משטח ⁇ .חומרי מפתח כוללים zeolites, מסגרות מתכת-אורגניות (MOFs), אחים מתופקדים על פני השטח, ומופעל פחמן.התהליך בדרך כלל משתמש מודעות נדנדה טמפרטורה (TSA) או לחץ COOC) נמוך כל כך (A) בזרם חום (A) בשרירים נמוך יותר, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, 2C2, לאחר מכן, לחץ נמוך יותר, לאחר מכן, לחץ נמוך יותר, 000.

פצעים מוצקים מציעים כמה יתרונות על פני אמנדה נוזלית: הם נמנעים מטיפול נוזלי, קורוזיה, ובעיות הרעלת amine; הם יכולים להיות מותאמים ברמה המולקולרית עבור בחירה גבוהה ויכולת; והם עשויים לפעול על טווח טמפרטורה רחב יותר. לדוגמה, MOFs כגון Mg2 (dobpdc) להראות CO2take יוצא דופן בלחץ חלקי נמוך, יכול להיות regened עם דלקת ריאות בינונית של דלקת מפרקים מופעלת עם דלקת ריאות חזקה כל כך גם כן.

שיבוש כימי

פיזור כימי (CLC) היא גישה שונה לחלוטין המשלבת CO2 לוכד ישירות לתוך תהליך הבעירה. במקום לבעיר דלק עם אוויר, CLC משתמשת תחמוצת מתכת (oxygenנשא) כדי לספק חמצן עבור combustion. oxides מתכת חמצני מופחת למדינה דלה ערך, תוך חמצן ל- CO2 ו- H2 מתכת הוא מופחתת לאחר מכן מחמצן כגון נחושת, 000 מעורבבנית, 000, 000, 000, אשר ניתן לייצר חמצן מעורבבנית, 000 מעורבב.

CLC מבטל את הצורך בפירוק אנרגיה, כי CO2 מבודד באופן חד-משמעי בכור הדלק.הוא גם מונע היווצרות NOx כי כור הדלק פועל ללא חנקן.תחנות טייס עד כמה מגה-וואט הוכחו (למשל, תחנת 3-MWt הקיימת במעבדות CLC) דורשות התחממות יעילה של CLC (CDC) ו- CLCS-CDC דורשות על מנת להתגבר על מחזורי אנרגיה יעילה של מעבדי CLC (C) ו-FLC) של מחזורי חשמל יעילים של מחזורי CLC (מעבדהמרכז אנרגיה (C.1, 000) ו-C.

פחמן ומינרליזציה

תהליכי פחמן להמיר CO2 לפחמן מוצק יציב באמצעות תגובה עם תחמוצת מתכת או אחליקטים.זה יכול להיעשות ex situ, שחיקה מינרלים כגון אוליפן (Mg2SiO4) או נחשין (Mg3Si2O5(OH)4) ותגובה אותם עם CO2 תחת טמפרטורה מוגברת ולחץ כדי ליצור מגנזיום או פחמן אלטרנטיבי, תעשייתי כמו פסולת, 000icial, יכול לשרת את הזמן הגיאומטריה, או פחמן, 000, 000 קבוע.

בעוד מינרליזציה נמנעת מהאתגרים ההזרקה של אחסון גיאולוגי וניתן לשלב עם חומרי בנייה (למשל, בטון פחמן-קולי), קצב התגובה איטיים והאנרגיה הנדרשת לשחיקה וחימום גבוהה היא גבוהה.מחקר הנוכחי נועד להאיץ את פליטות פחמן באמצעות תוספי קטליטי, שבריר לחץ גבוה יותר של כורים, אלא אם כן נתיבי פחמן חד-חמצני גדולים יותר לתוך תערובת קונקרטית, הן יכולות להיות פחות ממושכות יותר ממין (אך ורק להפחתה של כמה מקורות פחמן).

יתרונות ומגבלות של שיטות לתפוס כימיקלים

שיטות ללכוד כימיות מציעות באופן קולקטיבי יעילות גבוהה של CO2 (לעתים קרובות > 90%) מזרמים תעשייתיים, גם כאשר ריכוזי CO2 נמוכים.הם יכולים להיות נסוגים למפעלי חשמל קיימים, מחצני מלט, זקנות, ומחמני פלדה, המספקים גשר לפעילות פחמן נמוכה יותר בעוד שסולמי אנרגיה מתחדשת למעלה.

עם זאת, כל טכניקה נושאת מגבלות. Amine מתפתלת סובלת מעונש אנרגיה משמעותי - הדור בדרך כלל לצרוך 20-30% של פלט הקיטור של הצמח, צמצום תפוקת החשמל נטו ב-15-30%.קלורים מוצקים עדיין עומדים בפני אתגרים בקנה מידה גבוה מבחינת יציבות מחזורית וניהול חום.

אנרגיה עונשין ועלויות

עונש האנרגיה הוא המחסום הכלכלי הקריטי ביותר ללכידת CO2 כימי.עבור דו-מנועית לאחר הפסקת עישון, הקיטור הנדרש להתחדשות מפחית את היעילות הנקייה של תחנת הכוח ב- 8-12 נקודות אחוז (למשל, מ-40% עד 28–32% LHV) המתורגמת לצריכת דלק מוגברת לצריכת דלק ל-250 דולר ומעלה לחשמל.

טכנולוגיות מוצקות נועדו להתחדשות אנרגיה (1.5-3 GJ / טון) באמצעות חום פסולת או קיטור זמני נמוך, שעלול להביא עלויות ל $ 30-50 ל טון. כי הלולאה כימי יכול להשיג תיאורטית יעילות חשמל נטו דומה לבעירה קונבנציונלית תוך לכידת CO2 בעלות נוספת (FLT:0EA's דוח נקי ב-CCSquaremeretion) ומדגיש את המחקר החיוני של 1Flasts.

פרויקטים גדולים ופרויקטים גדולים

נכון ל-2024, למעלה מ-40 מתקני לכידת פחמן בקנה מידה גדול פועלים או בבנייה ברחבי העולם, ותופסים כמעט 50 מיליון טון CO2 בשנה - חלק זעיר של פליטות גלובליות (~37 מיליארד טון) הרוב משתמשים בקליטה כימית עם אינס.

  • (FLT:0) סכר קרברי (קנדה): חליל 1:1 [הכוח המפואר], פעמוני דו-קרב, 1 Mt CO2/Year, מבצעי מאז 2014.
  • (FLT:0Petra נובה (ארה"ב): 1FLT:1 plant Coal-fired (כיום מוטבע בשל כלכלה), משככי כאבים במין (1.6 Mt CO2/Year) להחלמה מוגברת של נפט.
  • (FLT:0)Sleipner (Norway): עיבוד גז טבעי, משככי כאבים במין - 1 Mt CO2/year מוזרק לתוך אקוויפר קו, מבצעי מאז 1996.
  • (FLT:0Gorgon (אוסטרליה): FLT:1 עיבוד גז טבעי, משככי כאבים במין עד 4 Mt CO2/Year; נתקלו באתגרים של זריקה.
  • (ב) [ה]התב"ה, [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]

(הפרויקטים הבאים באמצעות קודים חדשים או סורנטים מוצקים כוללים את ה-FLT:0;0 לכידת CO2 מתקדם (PACC) אנדרט 1 ב- Alabama, בדיקות טכנולוגיות מרובות, ואת FLT:2Carbon ניקויFLT 3) מערכת כביסה מודולרית פרוסת במפעל מלט בהודו.

חידושים וכיוונים עתידיים

חדש ו-Surbents

המחקר הוא מאיץ על פותרים עם חום ניוון נמוך, יציבות גבוהה יותר אוקסידטיבית, והפחתה של ההשפעה הסביבתית.שלב-שינוי פתרון (למשל, מערכות דו-פציניות שמרכיבים אתרי CO2 עשירים או בלתי-מזיקים) יכולות להפחית את העומס ההגיוני על ידי הדורשות רק חלק מהפתרון להיות מחומם.

לכידת אלקטרו-כימיקלית

גישה שונה באופן קיצוני משתמשת זרם חשמלי כדי להניע הפרדה CO2, או על ידי מודול pH בתא אלקטרוליטיזה (למשל, תהליך ה- pH-swing) או על ידי לכידת אלקטרוכימי עם אלקטרוליטים מבוססי קינון אלקטרוליטיים.אלקטרוכימיים ללכוד יכול לפעול בטמפרטורה ולחץ, פוטנציאל להפחית את עונש האנרגיה התרמית ומאפשר הפעלה רציפה, מודולרית כמו Veroxed אלקטרו-חמצני ו-Decttecttects לפתח את עלויות אלקטרו-חמצני.

שילוב עם Utilization

במקום להפריד CO2 לאחסון בלבד, צמחים עתידיים רבים יתפסו ישירות עם המרה למוצרים יקרים. שיטות לכידת כימיות המייצרות זרם CO2 של טיהור גבוה מתאימים לשימוש בחממות, עבור משקאות מוגזים, או כמו הזנה לדלקים סינתטיים באמצעות מימן.עם זאת, היקף השימוש הוא הרבה יותר קטן מאשר נפח של CO2 שיש להסיר כדי לעמוד ביעדים של אקלים, לכן, רוב CO2 עדיין צריך ללכוד עם לכידת קבוע.

מסקנה

שיטות כימיות ללכידת פחמן דו חמצני מפליטות תעשייתיות מייצגות ערכת כלים בוגרת אך מתפתחת חיונית לדה-קרבן עמוק.ממן ה- amine הנרחבת שמפוזרת לתהליכים אלקטרו-כימיים מתעוררים, כל טכניקה מאזן את היעילות, העלות והמורכבות התפעולית.בעוד שאף שיטה אחת אינה כדור כסף – עונשי אנרגיה, רק אפסיות חומרית, ועלויות בקנה מידה גבוהות נותרו בלתי ניתנות לכדי התקדמות של טכנולוגיות נמוכות יותר, וטכנולוגיות תעשייתיות, הן יכולות ללכידתן של אנרגיה, וטכנולוגיות תעשייתיות, הן יכולות להמשיך ולתפוסות, הן בגדר יעילות של אנרגיה, ולהגדיל את המהירות של טכנולוגיות בעלות נמוכה יותר, ולהגדיל את המהירות של אנרגיה, ולהגדיל את יעילותן של טכנולוגיות תעשייתיות, ולהגדיל את המהירות של אנרגיה, ולהגדיל את יעילותן של טכנולוגיות תעשייתית, ולהגדיל את המהירות של טכנולוגיות טכנולוגיות תעשייתית, ולהגדיל את המהירות של טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות בעלות נמוכה יותר, ולהגדיל את יעילותן של אנרגיה, ולהגדיל את המהירות של אנרגיה, ולהגדיל את המהירות של טכנולוגיות בעלות נמוכה יותר, ולהגדיל את המהירות של טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות טכנולוגיות בעלות נמוכה יותר, ולהגדיל את המהירות של אנרגיה, ולהגדיל את המהירות של אנרגיה, ולהגדיל את יעילותן