التقدم البحثي لتكنولوجيا التقاط ثاني أكسيد الكربون لامتصاص الضغط المتأرجح

التقدم البحثي لتكنولوجيا التقاط ثاني أكسيد الكربون لامتصاص الضغط المتأرجح

في السنوات الأخيرة، جذبت قضية انبعاثات ثاني أكسيد الكربون انتباه الناس. باعتبارها أحد الغازات الدفيئة الرئيسية، تسببت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون واسعة النطاق في ارتفاع درجات الحرارة العالمية وكان لها تأثير كبير على المناخ العالمي. وبما أن الطاقة الأحفورية لا تزال مصدر الطاقة الرئيسي المستخدم في جميع أنحاء العالم، فإن انبعاثات الكربون هائلة. ومن أجل الاستجابة لتغير المناخ والحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، أدخلت البلدان سياسات ذات صلة مثل ضرائب الكربون ودعم الطاقة الخضراء للسيطرة على الانبعاثات. تم اقتراح تقنية احتجاز الكربون واستخدامه وتخزينه (CCUS) كتقنية فعالة لتقليل الكربون. تنقسم CCUS بشكل أساسي إلى ثلاثة أجزاء: الالتقاط أو النقل أو التخزين أو الاستخدام. يتم أولاً إثراء ثاني أكسيد الكربون من مصادر الانبعاثات منخفضة التركيز، ثم يتم نقله إلى موقع التخزين للتخزين أو إرساله إلى مصنع الاستخدام للمعالجة والاستخدام من خلال النقل عبر خطوط الأنابيب. تعد عملية الالتقاط المصدر الرئيسي لاستهلاك الطاقة في تكنولوجيا CCUS. تعد الطاقة التي تعمل بالفحم والصلب والأسمنت وتكرير النفط وإنتاج البتروكيماويات هي المصادر الرئيسية للانبعاثات الثابتة. ومن بينها، يتميز الغاز العادم المنبعث من صناعة البتروكيماويات بخصائص التركيز العالي لثاني أكسيد الكربون والانبعاثات المركزة مقارنة بالصناعات الأخرى. ولذلك، فإن احتجاز الكربون لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون هو الخيار المفضل.

في الوقت الحاضر، تتضمن تكنولوجيا احتجاز ثاني أكسيد الكربون بشكل أساسي طريقة الامتصاص، وطريقة الامتزاز، وطريقة الفصل الغشائي، وطريقة الفصل بدرجة حرارة منخفضة. تعتبر طريقة الامتصاص وطريقة الامتزاز أكثر جدوى من الناحية الاقتصادية في احتجاز غاز ثاني أكسيد الكربون. طريقة امتصاص المذيبات هي الأكثر استخدامًا. في الوقت الحاضر، تعد تكنولوجيا فصل ثاني أكسيد الكربون المعتمدة على طريقة الامتصاص ناضجة نسبيًا وقد تم استخدامها تجاريًا على نطاق واسع. تتميز بانتقائية قوية ونقاء عالي لغاز المنتج واستثمار منخفض في التكنولوجيا والمعدات. تم استخدام تكنولوجيا الامتصاص الكيميائي على نطاق واسع في الداخل والخارج. صدَفَة
أنشأت شركة Cansolv الكندية مشروعًا تجاريًا لالتقاط ثاني أكسيد الكربون بعد الاحتراق في 2013-مشروع السد الحدودي، والذي يستخدم مادة ماصة خاصة من Cansolv DC-103 لالتقاط غاز ثاني أكسيد الكربون من غاز المداخن من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم.

يمكن للمشروع التقاط 170 طنًا من ثاني أكسيد الكربون يوميًا في ظل التشغيل الفعلي، بمتوسط ​​تركيز ثاني أكسيد الكربون يبلغ 9.1% من غاز المداخن، ومعدل احتجاز يبلغ حوالي 91%، ومتوسط ​​استهلاك طاقة احتجاز يبلغ 2.33 ميجا جول/كجم. قام المشروع التجريبي لـ CO2 SEPPL في النمسا ببناء محطة كهرباء Dürnrohr، التي استخدمت طريقة الامتصاص لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون في غاز المداخن واستخدم البخار لتسخين غلاية إعادة الغليان لتوفير الحرارة لتجديد المادة الماصة. وكان متوسط ​​استهلاك طاقة احتجاز ثاني أكسيد الكربون 3.1 ميجا جول/كجم. استخدم المركز الكندي الدولي لالتقاط الكربون التجريبي حلاً مختلطًا من MEA/MDEA لتحسين مشروع جولة أوروغواي، مما أدى إلى تقليل استهلاك الطاقة بشكل كبير. استخدم مشروع تارونج التجريبي في كوينزلاند، أستراليا، التبريد الوسيط داخل برج الامتصاص. وجدت الاختبارات الفعلية أن الحمل الحراري لجهاز إعادة الغليان انخفض بنسبة 10%. استخدم المشروع التجريبي UNO MK3 في محطة توليد الطاقة Hazelwood في أستراليا كربونات البوتاسيوم كمادة ماصة. بعد استخدام محفز الانتشار، يمكن تقليل استهلاك طاقة التجديد إلى 2-3 ميجا جول/كجم من ثاني أكسيد الكربون.