Od węgla do wodoru na rzecz "zielonej" energii elektrycznej
Wiele krajów ma bardzo obfite zasoby węgla, który używany jest w produkcji energii elektrycznej w wyniku procesu znanego jako technologia gazowo-parowa ze zintegrowanym zgazowaniem węgla (IGCC). Choć technologia IGCC jest wydajna, spalanie węgla odpowiada za około jedną trzecią emisji dwutlenku węgla (CO2) generowanych przez człowieka, a dodatkowo wiąże się z szeregiem trudności technicznych związanych z korozją, zanieczyszczeniami i osadami. Celem projektu "Innowacyjna technologia wychwytywania CO2 in situ na rzecz gazyfikacji paliw stałych" (ISCC) było opracowanie technologii służącej wykorzystaniu niskogatunkowego węgla brunatnego w procesie gazyfikacji, w ramach której jednocześnie odbywałaby się produkcja gazu o wysokiej zawartości wodoru, a także wydajne wychwytywanie i sekwestracja CO2, tak zwana technologia wychwytywania CO2 In Situ (ISCC). Badacze oparli swoje eksperymenty na procesie gazyfikacji usprawnionej użyciem wapna (LEGS). Proces LEGS wykorzystuje gazyfikator do produkcji bogatego w wodór gazu z węgla brunatnego poprzez wysokotemperaturową absorpcję CO2 przez wapno (CaO), materiał sorpcyjny. W celu odzyskania wapna, naładowany CO2 sorbent przekazywany jest przez drugi reaktor, regenerator, który przetwarza wapno i produkuje skoncentrowany strumień CO2 (kalcynowany) wysokiej czystości nadający się do przechowywania. Liczne cykle karbonizacji i kalcynacji wymagają mechanicznie i chemicznie stabilnego sorbentu. Badacze zidentyfikowali naturalny wapień jako najbardziej opłacalny i powszechnie dostępny czynnik wiążący CO2. Z obliczeń wynika, że regeneracja generująca skoncentrowany (95%) strumień CO2 wymagała niezwykle wysokiego ciśnienia i temperatur (ponad 1000 stopni Celsjusza), na temat których dostępnych było niewiele danych. Dlatego też badacze dokonali oceny parametrów procesu regeneracji i zidentyfikowali ich górne granice. Wreszcie przeprowadzili symulacje w sześciu elektrowniach, demonstrując, że proces ISCC stanowi bezpieczną i opłacalną technologię produkcji alternatywnej energii, która redukuje emisje gazów cieplarnianych. W ten sposób technologia ISCC spełnia wszystkie cele UE w zakresie zmniejszenia zależności od paliw kopalnych. Dodatkowo, w przeciwieństwie do procesu IGCC, może korzystać z paliw niskiej jakości o wysokiej zawartości siarki bez konieczności modyfikowania istniejących zakładów produkcyjnych. Biorąc pod uwagę fakt, że proces ISCC wykorzystuje łatwo dostępne i niedrogie materiały, komercjalizacja tej koncepcji powinna pomóc Europie w przejściu na alternatywne formy energii, które przyniosą korzyści nie tylko gospodarce, ale także środowisku.
