211service.com
Rūdžių naudojimas CO2 surinkimui iš anglies gamyklų
Tyrinėtojai Ohajo valstijos universitete kuriamas naujas elektros gamybos iš anglies procesas, kuris taip pat žada pigiau surinkti anglies dvideginio išmetimą. Darbas atliekamas naudojant 5 milijonų dolerių dotaciją iš JAV Energetikos departamento naujos pažangių tyrimų projektų agentūros-Energetikos. Technologija įrodyta laboratorijose; mokslininkai panaudos naujas lėšas, kad parodytų tai 250 kilovatų galios bandomojo masto elektrinėje.
Anglies gaudyklė: Šis laboratorinis prietaisas išgauna energiją iš iškastinio kuro ir gamina lengvai sugaunamą anglies dioksido srautą. Didesnė versija bus išbandyta naujoje 250 kilovatų galios elektrinėje.
Anglimi kūrenama gamykla, pagrįsta šiuo procesu, vadinamu cheminiu kilpavimu, pagamintų labai koncentruotą anglies dioksido srautą. Tokį srautą būtų lengviau surinkti ir saugoti po žeme, nei naudojant standartinį atskiesto anglies dioksido surinkimo įprastų anglimi kūrenamų elektrinių išmetamosiose dujose metodą. Taikant naują metodą anglies elektrinėms gali būti pigiau įvykdyti galiojančius CO2 emisijų reglamentus.
Cheminis ciklas gali būti didelis patobulinimas, palyginti su anglies dioksido surinkimo iš įprastų elektrinių sistemomis. Tipiškos sistemos sumažina anglies jėgainių galią net 30 proc., o dėl sumažėjusios galios ir papildomos įrangos sąnaudų padidina elektros energijos sąnaudas 85 proc. Tarkime, naudojant chemines kilpas Fanksingas Li , mokslininkas iš Ohajo valstijos, jūs nematote energijos nuobaudos, todėl tikimės, kad galėsime įrodyti, kad tai pigiau.
Dauguma anglimi kūrenamų elektrinių sudegina susmulkintą anglį ore, o kadangi oras daugiausia yra azotas, tai ir išmetamųjų teršalų kiekis – tik apie 14 procentų sudaro anglies dioksidas. Turite eikvoti daug energijos, kad atskirtumėte azotą nuo anglies dioksido, sako Li. Naudojant chemines kilpas, anglis nėra tiesiogiai veikiama oro. Vietoj to, kilpa apima daugybę cheminių reakcijų, kurių metu kieta medžiaga, veikdama kaip tarpinė medžiaga, pirmiausia sugauna deguonį iš oro, o tada perduoda jį kurui – be azoto ar kitų ore esančių dujų. Reakcijų metu susidaro šiluma, kuri gali būti naudojama elektros energijai gaminti, kartu su koncentruoto CO2 srautu, kurį galima lengvai surinkti.
Cheminės kilpos versijoje, kurią mokslininkai naudos bandomojoje gamykloje, anglys pirmiausia yra dujofikuojamos – įprastas procesas, kurio metu anglis paverčiama sintetinėmis dujomis – anglies monoksido ir vandenilio dujų deriniu. Sintezės dujos yra veikiamos geležies oksido dalelių, ty rūdžių, kurios veikia kaip deguonies nešiklis. Reaguodamas su sintetinėmis dujomis, geležies oksidas išskiria deguonį, sudarydamas metalinę geležį. Deguonis oksiduoja anglies monoksidą, sudarydamas anglies dioksidą, o vandenilį – sudarydamas garus. Šiame etape garai ir anglies dioksidas palieka sistemą. Garus galima lengvai pašalinti juos kondensuojant, paliekant labai koncentruotą anglies dioksidą, kurį galima surinkti ir saugoti.
Kitame cheminės kilpos etape geležis perkeliama į kitą kamerą. Jis yra veikiamas ore esančio deguonies ir cheminės reakcijos metu susidaro geležies oksidas, kuris generuoja šilumą, kuri naudojama elektros energijai gaminti. (Arba lygintuvas gali būti veikiamas garais, kad būtų gaminamas vandenilis kuro elementams arba kad naftos perdirbimo gamykloje būtų paverstas skystuoju kuru.) Tada geležies oksidas grįžta į pirmąją kamerą, kad reaguotų su daugiau sintetinių dujų ir uždaroma kilpa.
Diegiant tokią sistemą pilno masto elektrinėje kyla du pagrindiniai iššūkiai, sako Davidas Thimsenas, vyresnysis pažangios anglies gamybos projektų vadovas. Elektros energijos tyrimų institutas . Pirmasis iššūkis yra sukurti mechanizmus, skirtus geležies ir geležies oksido judėjimui augalo viduje. Antrasis – užtikrinti, kad medžiagos nebūtų per brangios. Thimsenas teigia, kad Ohajo valstijos tyrėjų pasirinktas požiūris gali pasirodyti ne pati geriausia cheminio ciklo versija. Viena vertus, metalų oksidai gali būti brangūs. O anglies dujinimas prieš reaguojant su oksidais sukeltų energijos nuostolius, ypač dėl to, kad tai susiję su deguonies atskyrimu nuo oro.
Kitas „Alstom Power“ plėtoja cheminės kilpos metodą pagal kitą 5 mln. USD vertės DOE projektą. Toje sistemoje, pasak Thimsen, deguonį pernešanti medžiaga gaunama iš kalkakmenio, kuris yra pigus. Ši sistema buvo sėkminga mažoje bandomojoje gamykloje ir bus išbandyta didesnėje 3000 kilovatų prototipinėje gamykloje. Ohajo valstijos mokslininkai taip pat tik pradeda kurti metodą, kuris neapima atskiro dujofikavimo etapo. Šis metodas gali būti 10–20 procentų efektyvesnis nei bandomosios gamyklos versija, sako Li.