Ulepszona technologia wychwytywania CO2
Znaczna część energii generowanej na całym świecie wciąż pochodzi ze spalania paliw kopalnych, a emitowany w efekcie dwutlenek węgla (CO2) jest wychwytywany głównie za pomocą rozpuszczalników, które selektywnie rozpuszczają CO2. Do najczęściej stosowanych rozpuszczalników należą aminowe związki organiczne, ponieważ technologia ta jest dobrze znana i może być łatwo wdrożona w istniejących zakładach. Największym minusem tego podejścia jest duża ilość energii niezbędna do odzyskiwania rozpuszczalnika, czego rezultatem są wysokie koszty wychwytu. Aby sprostać temu wyzwaniu, powołano finansowany przez UE projekt CAPSOL (Design Technologies for Multi-scale Innovation and Integration in post-combustion CO2 capture: from molecules to unit operations and integrated plants), którego celem było usprawnienie technologii wychwytywania CO2. Prace rozpoczęto na poziomie molekularnym, tworząc nowe modele termodynamiczne do identyfikacji rozpuszczalników i mieszanek rozpuszczalników ze zwiększonym powinowactwem do CO2, a także zmniejszając potrzeby w zakresie regeneracji energii oraz negatywny wpływ na środowisko. W ten sposób powstał zbiór modeli procesu dla urządzeń absorpcyjnych i desorpcyjnych, kosztów operacyjnych i konstrukcji wysoko wydajnych materiałów opakowaniowych. Przeprowadzono przemysłowe analizy przypadku w dziedzinach wytwarzania mocy i produkcji materiałów. Badacze posłużyli się technologią CAPSOL, badając wybór rozpuszczalników, konstrukcję procesu i wyposażenia, a także opcje wytwarzania i integracji ciepła. Wyniki pokazały, że technologia opracowana przez konsorcjum jest wykonalną i konkurencyjną alternatywą dla obecnych najnowocześniejszych technologii wychwytywania CO2. Zbudowano system wychwytywania CO2 na skalę pilotażową, który wykorzystano do prowadzenia eksperymentów. Dowiodły one wykonalności i podkreśliły korzyści i praktyczne rozwiązanie płynące ze skutecznego połączenia rozpuszczalnika i wyposażenia w ramach CAPSOL. Projekt ten oferuje zatem najlepsze rozwiązanie w zakresie wychwytywania CO2 z elektrowni gazowych, lignitowych i węglowych. Pomoże także zakładom produkującym wapno palone, w których absorpcja i desorpcja CO2 na bazie rozpuszczalnika po procesie spalania może okazać się skutecznym rozwiązaniem.
Słowa kluczowe
Dwutlenek węgla, rozpuszczalniki, aminowy związek organiczny, wychwytywanie CO2, CAPSOL, modele termodynamiczne
