راکتور جدید و قدرتمند بدون استفاده از گرمای بیشتر CO2 را از دود کارخانه خارج می‌کند
جهان در تلاش است تا جلوی انتشار دی‌اکسید کربن (CO2) که دمای کره زمین را افزایش می‌دهد، بگیرد. کارخانه‌های صنعتی یکی از منابع متعدد انتشار این گازها هستند.
در سال‌های اخیر، فناوری جذب کربن به عنوان یک راه‌حل بالقوه معرفی شده است. این امر منجر به توسعه فناوری‌های مختلف جذب کربن شده است، اما اغلب به دلیل زمان‌بر بودن، نیاز به زمین و هزینه‌بر بودن مورد انتقاد قرار گرفته‌اند.
اکنون، محققان شرکت تحقیقاتی نروژی Stiftelsen for industriell og teknisk forskning (SINTEF) یک فناوری ساده‌تر جذب کربن به نام راکتور جذب نوسانی پیوسته (CSAR) طراحی کرده‌اند.
این فناوری از یک پمپ حرارتی و یک پمپ خلاء برای جذب کارآمد CO2 از گازهای فلزی صنعتی استفاده می‌کند.
گاز فلزی زمانی تولید می‌شود که سوخت‌هایی مانند گاز طبیعی، زغال سنگ و نفت در کوره‌ها، بویلرها و کارخانه‌های صنعتی سوخته شوند. علاوه بر CO2، گاز فلزی حاوی نیتروژن و بخار آب نیز می‌باشد.
به طور قابل توجهی، این راکتور آزمایشی می‌تواند هر روز 100 کیلوگرم (220 پوند) CO2 جذب کند.
تکنولوژی کارآمد انرژی
فناوری CSAR از نظر انرژی کارآمد است، به ویژه زمانی که با برق تجدیدپذیر تامین شود. این فناوری تنها به یک منبع برق برای پمپ‌هایش نیاز دارد، که نصب آن را در کارخانه‌های موجود مناسب می‌کند.
این فناوری از دو راکتور برای جذب CO2 استفاده می‌کند. در راکتور اول، یک ماده جاذب به CO2 متصل می‌شود و آن را به دام می‌اندازد.
این فرآیند شامل یک نوسان دما است: CO2 در دمای پایین جذب می‌شود و حرارت آزاد می‌شود. حرارت منتقل شده دمای راکتور دوم را افزایش می‌دهد، به گونه‌ای که ماده جاذب CO2 جذب شده را آزاد می‌کند.
یک پمپ حرارتی و یک پمپ خلاء این انتقال حرارت کارآمد و آزادسازی CO2 را تسهیل می‌کنند.
یوهانس کلویت، دانشمند پژوهشگر در SINTEF گفت: “عملکرد ترکیبی این دو پمپ باعث می‌شود که انتقال حرارت بسیار کارآمد باشد و همین دلیل مصرف انرژی پایین در این فناوری است. تحقیقات ما نشان داده است که فناوری CSAR بسیار بیشتر از فناوری‌هایی که از گرما استفاده می‌کنند، رقابت می‌کند. این به ویژه در صورتی که برق تجدیدپذیر با قیمت معقولی در دسترس باشد، صدق می‌کند.”
CSAR در آزمایش نشان‌دهنده وعده‌ها است
SINTEF و شرکت نروژی Caox همکاری کردند تا فناوری CSAR را در کارخانه مدیر دیات زباله BIR AS در نزدیکی برگن، نروژ نمایش دهند.
BIR هر ساله تقریباً 220 هزار تن از زباله‌های خانگی را پردازش می‌کند تا برق و حرارت منطقه ایجاد کند. اما این فرآیند تبدیل زباله به انرژی 250 هزار تن CO2 را آزاد می‌کند.
در این آزمایش، راکتور آزمایشی CO2 را از گازهای فلزی واقعی جذب کرد و قابلیت فناوری در مقیاس صنعتی را اثبات کرد.
کلویت گفت: “پس از 100 ساعت عمل، دریافتیم که توانستیم همان میزان CO2 را از گازهای خروجی واقعی مانند آزمایش‌های آزمایشگاهی خود جذب کنیم.”
کلویت افزود: “این یک مرحله مهم بود زیرا تأیید کرد که مفهوم CSAR در مقیاس صنعتی نیز کار می‌کند. همچنین به افزایش اعتماد به تخمین‌های اقتصادی ما کمک کرد.”
کارخانه BIR هدف خود را برای جذب 100 هزار تن CO2 سالانه تا سال 2030 با استفاده از فناوری‌های موجود قرار داده است. آنها همچنین به استفاده از فناوری‌های جدیدتر مانند CSAR برای جذب بیشتر CO2 می‌پردازند.
بعد از آزمایش اولیه، راکتور آزمایشی در آزمایشگاه SINTEF در Tiller ارتقا می‌یابد.
این فناوری پتانسیل کاهش قابل توجه انتشار CO2 در صنایع مختلف، از جمله تولید سیمان، ساخت فولاد و تولید برق را دارد.
پس از ارتقا، تیم قصد دارد راکتور آزمایشی را در یک کارخانه سیمان در اسپانیا نصب کند.
