Genom att använda ett nytt koncept för CO2 -insamling med förnybar värmeåtervinningsteknik, energibehovet för koldioxidavskiljning från cementverk minskar med tre fjärdedelar, s som framgår av beräkningar som utförts av SINTEF Industry i Norge och Politecnico di Milano, Italien. Systemet kan installeras i alla industriella installationer som avger avgaser som innehåller CO2. Upphovsman:Thinkstock
Att fånga växthusgasen CO2 från industriprocesser som cementtillverkning är en krävande och därför dyr övning. Dock, genom att införa en förnybar eldad värmepump i avskiljningssystemet, energin som krävs för att fånga upp CO2 minskas med tre fjärdedelar.
Detta borde vara goda nyheter för klimatet, eftersom tillverkning av cement står för sex procent av världens koldioxidutsläpp. Detta är mer än den kombinerade produktionen av alla flygplan i världen. Bland annat, Detta har fått Norges socialistiska vänsterparti att lansera idén om att skapa en marknad för cement som tillverkas utan utsläpp.
Den nya rengöringstekniken som lanseras kan dock användas i alla industriella processer som avger CO2 i avgaser, såsom cementtillverkning, metallurgi, avfallsförbränning och kolkraftverk.
Kombinera olika tekniker
Beräkningarna och metoden har sitt ursprung i SINTEF Industry och Politecnico di Milano, som har lyckats minska energiförbrukningen under avskiljning och rengöring av CO2 (skurning) med hjälp av så kallad SARC-teknik. SARC står för "Swing Adsorption Reactor Cluster". Detta är en CO2 -insamlingsprocess som kombinerar användningen av en värmepump och en vakuumpump för att minska energiförbrukningen vid avlägsnande av CO2 från avgaser.
I praktiken betyder detta att värmen som genereras i den kemiska reaktionen som äger rum under avskiljningen av CO2 återvinns. Det återanvänds sedan i den mer energikrävande processen där CO2 släpps ut från kemikalien (adsorbenten) som tog bort CO2 i det första steget.
Kredit:Doghouse/Knut Gangåssæter
Detta sker med hjälp av värmepumpsteknik. Dessutom utsätts desorptionen för måttlig tryckminskning, vilket gör att värmepumpen fungerar mer effektivt, och därmed förbättra sin energieffektivitet. (Se illustration)
Som ett resultat, en stor mängd värme överförs mellan de två reaktorerna i processen, och energikostnaden reduceras avsevärt.
Lämplig för eftermontering i befintliga installationer
Test pågår fortfarande för att avgöra vilket adsorbent som fångar CO2 mest effektivt. Bland annat, effektiva tester har uppnåtts med användning av polyetylenimin (PEI) och alkalimetallbaserade adsorbenter, båda i pulverform.
Både värmepumpen och vakuumpumpen som används i SARC -processen drivs av el. Detta gör det enkelt att eftermontera en skrubbinstallation till befintliga avgaskällor om det behövs, i motsats till många andra tekniker som kräver komplex värmeintegration eller ytterligare ånggenerering.
SINTEF arbetar nu med att uppskatta kostnaderna för att integrera SARC -teknik i tre specifika branscher:Cementtillverkning, energiproduktion från avfall och kolkraft. Syftet är att demonstrera konceptet i ett nytt projekt som finansieras av CLIMIT -programmet.
CLIMIT är det norska nationella programmet för forskning, utveckling och demonstration av teknik för fångst, hantering och deponering av CO2 i samband med gasbaserad energiproduktion från fossila bränslen.
