Nowe sposoby wychwytywania CO2

Jednym ze sposobów redukowania emisji dwutlenku węgla ma być jego wychwytywanie bezpośrednio w miejscu powstawania - na przykład w kominie - celem późniejszego składowania. Efektywne i niekosztowne wyłapywanie tego gazu nastręcza jednak spore trudności. Nadzieją na rozwiązanie kłopotów jest projekt amerykańskiego Georgia Tech.

Wyłapany w miejscu produkcji dwutlenek węgla można później, według projektów, składować w pokopalnianych wyrobiskach pod ziemią, rozpuszczać w oceanie (co w świetle ostatnich badań nie wydaje się dobrym pomysłem), są też ciekawsze pomysły, jak wtłaczanie go pod ziemię, gdzie miałby ulegać przemianie w skały.

Problematyczne jest jednak jego wychwytywanie, a dokładniej sprawność tego procesu. O ile istnieją skuteczne sorbenty, pochłaniające CO₂, to ten gaz trzeba później z nich jakoś wydobyć, co nastręcza sporo kłopotów. Dobrymi pochłaniaczami są materiały aminowe, jednak istniejące do tej pory metody odzysku dwutlenku węgla były kosztowne energetycznie i nienadające się do zastosowań przemysłowych. Opierały się najczęściej na podgrzewaniu nasyconego sorbentu w obecności gazowego azotu lub helu. W efekcie jednak otrzymywało się mieszankę tych gazów. Inne sposoby, jak ogrzewanie w samym dwutlenku węgla powodowały niszczenie materiału pochłaniaczy.

Inżynierowie z Georgia Institute of Technology znaleźli nowy, lepszy sposób, nadający się do szerokiego wykorzystania i niekosztowny energetycznie. Polega on na wygrzewaniu porowatego sorbentu w strumieniu przegrzanej pary wodnej, o temperaturze około 105ºC. Gorąca para rozrywa wiązania chemiczne, uwalniając CO₂. Z tak powstałej mieszanki, po skropleniu pary, łatwo już oddzielić zagęszczony dwutlenek węgla.

Co istotne, para o tej temperaturze nie ma praktycznego zastosowania, wykorzystanie jej zatem do procesu wychwytu gazu cieplarnianego stanowi bardzo niewielki koszt. Przy tym para wodna powstaje w bardzo wielu zakładach spalających paliwa kopalne, zwłaszcza w elektrowniach węglowych. Jest zatem dostępna bez dodatkowych inwestycji tam, gdzie proces ten przydatny jest najbardziej.

Przetestowano trzy rodzaje stosowanych sorbentów CO₂, we wszystkich wypadkach proces był skuteczny. Konieczne są jeszcze badania nad wytrzymałością materiałów pochłaniających, co od początku było największą wątpliwością podczas prób. Na razie udowodniono, że pomyślnie wytrzymują kilkukrotny proces pochłaniania i oddawania gazu w strumieniu pary. Dla zastosowań przemysłowych muszą one jednak wytrzymywać tysiące takich cykli.

Powstała już pierwsza, testowa instalacja przemysłowa według tej koncepcji, wdrożona we współpracy z firmami SRI International oraz Global Thermostat.

gaz cieplarniany dwutlenek węgla wychwytywanie CO2 sekwestracja CO2 sorbenty aminowe Georgia Tech