روشهای استخراج کربن دی اکسید | استخراج CO2
سپهر گاز کاویان دارای گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد ایران می باشد.جهت خرید گازهای خالص و ترکیبی تماس بگیرید.02146835980.
استخراج کربن دی اکسید از هوا به عنوان یکی از راهکارهای مهم برای کاهش رد پای CO2 و مقابله با تغییرات آب و هوایی مطرح شده است. CO2 از منابع مختلفی وارد هوا می شود.
دسته : گاز خالص
منابع کربن دی اکسید
منابع CO2 را می توان به دو دسته طبیعی و انسانی تقسیم کرد.
منابع طبیعی
- آتشفشان ها: آتشفشان ها گازهای مختلفی از جمله CO2 را منتشر می کنند.
- چشمه های آب گرم و آبفشان ها: چشمه های آب گرم و آبفشان ها نیز گازهای مختلفی از جمله CO2 را منتشر می کنند.
- حل شدن سنگ های کربن دار در آب و اسید: سنگ های کربن دار مانند سنگ آهک و دولومیت در آب و اسید حل می شوند و CO2 آزاد می کنند.
منابع انسانی
منابع انسانی CO2، منبع اصلی افزایش غلظت CO2 در جو زمین طی چند دهه اخیر بوده اند. بنابراین هوا منبع بزرگی برای استخراج کربن دی اکسید و تولید صنعتی CO2 می باشد.
- سوختن سوخت های فسیلی: سوخت های فسیلی مانند زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی هنگام سوختن، CO2 تولید می کنند.
- صنایع: صنایع مختلف مانند تولید برق، فولادسازی و سیمان سازی، در فرآیندهای خود CO2 تولید می کنند.
- کشاورزی: کشاورزی نیز یکی از منابع مهم انتشار CO2 است. این انتشار از طریق فرآیندهای مختلفی مانند سوزاندن بقایای کشاورزی، تولید کودهای شیمیایی و دامداری ایجاد می شود.
- جنگل زدایی: جنگل ها به عنوان مخزن بزرگی از کربن عمل می کنند. جنگل زدایی باعث می شود که CO2 به جو آزاد شود و به افزایش غلظت آن در جو کمک کند.
روشهای استخراج کربن دی اکسید
استخراج کربن دی اکسید (CO2) از هوا یا منابع دیگر، فرآیندی است که در آن CO2 از سایر گازهای موجود در جریان جدا می شود. این فرآیند می تواند برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای به اتمسفر، تولید سوخت های زیستی یا مواد شیمیایی و کاربردهای صنعتی دیگر استفاده شود.
روش های مختلفی برای استخراج کربن دی اکسید وجود دارد که می توان آنها را بر اساس مکانیسم جداسازی به سه دسته کلی تقسیم کرد:
- روشهای جذب سطحی: در این روش‌ها، کربن دی اکسید با استفاده از یک ماده جاذب از هوا جدا می‌شود. مواد جاذب می‌توانند بر اساس نوع واکنش شیمیایی که با کربن دی اکسید انجام می‌دهند، به دو دسته شیمیایی و فیزیکی تقسیم شوند.
- روشهای تبریدی: در این روش‌ها، کربن دی اکسید به دلیل نقطه جوش بالای آن، از هوا جدا می‌شود.
- غشایی: در این روش، از یک غشاء نیمه تراوا برای جداسازی CO2 از سایر گازها استفاده می شود.
در ادامه، به بررسی هر یک از این روش ها به طور خلاصه می پردازیم:
روشهای جذب سطحی
جذب سطحی یکی از روش های متداول استخراج CO2 است. در این روش، CO2 با یک جاذب شیمیایی، فیزیکی یا زیستی واکنش می دهد یا جذب می شود. سپس، جاذب با گرما یا مواد شیمیایی دیگر احیا می شود و CO2 آزاد می شود. این روش‌ها بر اساس واکنش شیمیایی که بین کربن دی اکسید و ماده جاذب رخ می‌دهد، به سه دسته زیر تقسیم می‌شوند:
- جذب شیمیایی: در این روش، کربن دی اکسید با ماده جاذب واکنش شیمیایی می‌دهد و محصولی تشکیل می‌شود که در آن کربن دی اکسید به شکل شیمیایی به ماده جاذب متصل شده است. سپس، این ترکیب با گرما یا مواد شیمیایی دیگر احیا می شود و CO2 آزاد می شود.
- جذب فیزیکی: در این روش، CO2 با ماده جاذب واکنش شیمیایی نمی‌دهد، بلکه به صورت فیزیکی به آن جذب می‌شود. سپس، جاذب با گرما یا مواد شیمیایی دیگر احیا می شود و CO2 آزاد می شود.
- جذب زیستی: در این روش، CO2 توسط یک میکروارگانیسم زنده جذب می‌شود.
بنابراین مواد جاذب مختلفی برای استفاده در روشهای جذبی کربن دی اکسید وجود دارند که از جمله آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مواد جاذب شیمیایی: از جمله مواد جاذب شیمیایی که برای جذب کربن دی اکسید استفاده می‌شوند، می‌توان به آمونیاک، کربنات سدیم، هیدروکسید سدیم و هیدروکسید پتاسیم اشاره کرد.
- مواد جاذب فیزیکی: از جمله مواد جاذب فیزیکی که برای جذب کربن دی اکسید استفاده می‌شوند، می‌توان به زغال فعال، سیلیس ژل، پلیمرهای جاذب و مواد معدنی جاذب اشاره کرد.
- مواد جاذب زیستی
روشهای تبریدی
روشهای تبریدی نیز یکی دیگر از روشهای متداول برای استخراج کربن دی اکسید هستند. در این روش‌ها، هوای مرطوب با استفاده از یک کمپرسور فشرده می‌شود و سپس دمای آن کاهش می‌یابد. در دمای پایین، کربن دی اکسید به صورت مایع در می‌آید و از سایر گازهای موجود در هوا جدا می‌شود.
این روش نسبتاً ساده و ارزان است، اما برای غلظت های بالای CO2 کارآمدتر است.
یکی از روشهای تبریدی CO2 تبرید فشاری-حجمی است که در آن، CO2 با استفاده از تغییر فشار و حجم جریان سرد می‌شود و سپس با استفاده از فرآیند تقطیر از سایر گازهای موجود در جریان جدا می‌شود.
روش غشایی
در روش غشایی، از یک غشاء نیمه تراوا برای جداسازی CO2 از سایر گازها استفاده می شود.
این روش نسبتاً کارآمد است و برای غلظت های پایین CO2 نیز کارآمد است.
مزایا و معایب روشهای استخراج کربن دی اکسید
روشهای استخراج کربن دی اکسید مزایا و معایب مختلفی دارند که در ادامه به آنها اشاره می‌کنیم:
مزایا:
- کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای: یکی از مهمترین مزایای روشهای استخراج کربن دی اکسید، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای است. این روش‌ها می‌توانند به کاهش اثرات تغییرات آب و هوایی کمک کنند.
- استفاده مجدد از کربن دی اکسید: کربن دی اکسید پس از استخراج می‌تواند برای اهداف مختلفی مانند تولید سوخت‌های زیستی، تولید مواد شیمیایی و ساخت بتن استفاده شود.
معایب:
- هزینه بالای سرمایه‌گذاری: هزینه سرمایه‌گذاری برای راه‌اندازی پروژه‌های استخراج کربن دی اکسید بسیار بالا است.
- مصرف انرژی بالا: روشهای استخراج کربن دی اکسید انرژی زیادی مصرف می‌کنند.
- محدودیت‌های فنی: برخی از روشهای استخراج کربن دی اکسید هنوز در مراحل توسعه هستند و محدودیت‌های فنی دارند.
آینده روشهای استخراج کربن دی اکسید
با توجه به اهمیت کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، روشهای استخراج کربن دی اکسید به عنوان یکی از راهکارهای مهم برای مقابله با تغییرات آب و هوایی مطرح شده‌اند. با پیشرفت فناوری و کاهش هزینه‌های سرمایه‌گذاری، انتظار می‌رود که استفاده از این روش‌ها در آینده افزایش یابد.
انتخاب روش استخراج CO2 به عوامل مختلفی از جمله منبع CO2، غلظت CO2، هزینه و کارایی بستگی دارد.
کاربردهای استخراج CO2
استخراج کربن دی اکسید می تواند برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، تولید سوخت های زیستی یا مواد شیمیایی و کاربردهای صنعتی دیگر استفاده شود.
– کاهش انتشار گازهای گلخانه ای: استخراج CO2 می تواند برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای از منابع صنعتی مانند نیروگاه ها، کارخانه ها و پالایشگاه ها استفاده شود.
– تولید سوخت های زیستی: CO2 می تواند برای تولید سوخت های زیستی مانند متانول، اتانول و بیودیزل استفاده شود.
– تولید مواد شیمیایی: CO2 می تواند برای تولید مواد شیمیایی مانند کربنات سدیم، کربنات پتاسیم و اسید کربنیک استفاده شود.
– کاربردهای صنعتی: CO2 می تواند برای کاربردهای صنعتی مانند تولید فولاد، تولید سیمان و تولید مواد عایق استفاده شود.
انتخاب روش مناسب برای استخراج CO2
انتخاب روش مناسب برای استخراج کربن دی اکسید به عوامل مختلفی از جمله نوع جریان گازی، غلظت CO2 در جریان، میزان CO2 مورد نیاز و هزینه‌های تولید بستگی دارد.
نوع جریان گازی
مهمترین عامل در انتخاب روش مناسب استخراج CO2، نوع جریان گازی است. جریان‌های گازی می‌توانند طبیعی یا صنعتی باشند. جریان‌های گازی طبیعی معمولاً غلظت CO2 بالاتری نسبت به جریان‌های گازی صنعتی دارند.
غلظت CO2
غلظت CO2 در جریان نیز عامل مهمی در انتخاب روش استخراج است. جریان‌های گازی با غلظت CO2 بالاتر، برای استخراج CO2 کارآمدتر هستند.
میزان CO2 مورد نیاز
میزان CO2 مورد نیاز نیز عامل مهمی در انتخاب روش استخراج است. روشهای جذبی معمولاً برای تولید مقادیر کم CO2 مناسب هستند. روشهای تبریدی معمولاً برای تولید مقادیر زیاد CO2 مناسب هستند.
هزینه‌های تولید
هزینه‌های تولید نیز عامل مهمی در انتخاب روش استخراج است. روشهای جذبی معمولاً هزینه‌های تولید بالاتری نسبت به روشهای تبریدی دارند.
عوامل دیگری که ممکن است در انتخاب روش مناسب استخراج CO2 تأثیر بگذارند عبارتند از:
- قابلیت اطمینان
- سرعت
- آلودگی
- ایمنی
استفاده از روشهای استخراج CO2 می‌تواند نقش مهمی در کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و مقابله با تغییرات آب و هوایی داشته باشد. با این حال، این روش‌ها هنوز در مراحل اولیه توسعه هستند و هزینه‌های تولید آنها نسبتاً بالا است.
جهت خرید CO2، شارژ کپسول یا سیلندر کربن دی اکسید، آرگون، نیتروژن، اکسیژن و سایر گازهای خالص و ترکیبی، با سپهر گاز کاویان – دارنده گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد – از طریق شماره های زیر تماس حاصل فرمایید:
02146835980
02146837072
09022734708
بدون دیدگاه