چه فناوری هایی در کارخانه های حذف کربن استفاده می شود؟

سلام! من تامین کننده کارخانه های حذف کربن هستم و امروز می خواهم در مورد فناوری های جالب استفاده شده در این کارخانه ها صحبت کنم. حذف کربن در مبارزه با تغییرات آب و هوایی بسیار مهم است و این گیاهان در خط مقدم ایجاد آن هستند.

جذب مستقیم هوا (DAC)

یکی از شناخته شده ترین فناوری ها در کارخانه های حذف کربن، Direct Air Capture است. سیستم های DAC با کشیدن هوا از محیط اطراف کار می کنند. این مانند یک جاروبرقی بزرگ و با تکنولوژی بالا برای دی اکسید کربن است. در داخل گیاه، هوا از یک سری فیلترها و جاذب های شیمیایی عبور می کند. این جاذب ها مانند اسفنج های کوچکی هستند که CO2 را از هوا جذب می کنند.

جاذب انواع مختلفی دارد. برخی از آنها جامد هستند، مانند انواع خاصی از رزین ها یا چارچوب های فلزی - آلی. این جاذب های جامد می توانند در جذب CO2 بسیار کارآمد باشند و می توانند دوباره تولید شوند، به این معنی که پس از حذف CO2 می توان از آنها دوباره استفاده کرد. به عنوان مثال، هنگامی که جاذب جامد پر از CO2 شد، می توان آن را گرم کرد. این باعث می شود که CO2 آزاد شود و جاذب آماده است تا دوباره CO2 بیشتری جذب کند.

جاذب های دیگر مایع هستند، مانند محلول های مبتنی بر آمین. این مایعات با CO2 موجود در هوا واکنش داده و ترکیبی را تشکیل می دهند. سپس از طریق فرآیندی به نام stripping CO2 از مایع جدا می شود. DAC واقعاً هیجان‌انگیز است زیرا می‌تواند مستقیماً CO2 را از اتمسفر جذب کند، مهم نیست که گیاه در کجا قرار دارد. می‌توانید در مورد مفهوم کلی گیاهان مرتبط با کربن در اینجا اطلاعات بیشتری کسب کنیدکارخانه حذف کربن.

کانی سازی

کانی سازی یکی دیگر از فناوری های کلیدی است. همه چیز در مورد تبدیل CO2 به مواد معدنی جامد است. این فرآیند اتفاقاتی را که در طبیعت در طی دوره های زمانی طولانی اتفاق می افتد، اما به روشی بسیار سریعتر تقلید می کند. در یک کارخانه حذف کربن، CO2 را می توان به انواع خاصی از سنگ ها مانند بازالت تزریق کرد. بازالت سرشار از مواد معدنی مانند کلسیم، منیزیم و آهن است. هنگامی که CO2 با این مواد معدنی واکنش می دهد، مواد معدنی کربناته پایدار را تشکیل می دهد.

این فرآیند معمولاً شامل خرد کردن سنگ‌ها برای افزایش سطح آن‌ها می‌شود تا CO2 راحت‌تر واکنش نشان دهد. سپس، CO2 در آب حل می شود تا محلول اسید کربنیک تشکیل شود. سپس این محلول به داخل سازندهای سنگی پمپ می شود. با گذشت زمان، واکنش های شیمیایی انجام می شود و CO2 به شکل مواد معدنی جامد محبوس می شود. این یک روش بسیار طولانی مدت و مطمئن برای ذخیره کربن است. این مانند قرار دادن CO2 در یک گاوصندوق زمین شناسی است.

انرژی زیستی با جذب و ذخیره کربن (BECCS)

BECCS ترکیبی از فناوری های مختلف است. ابتدا، زیست توده، مانند خرده‌های چوب، ضایعات کشاورزی یا محصولات انرژی‌زا برای تولید انرژی سوزانده یا تخمیر می‌شوند. از این انرژی می توان برای تولید برق یا سایر فرآیندهای صنعتی استفاده کرد. اما بخش جالب اینجاست: در حالی که زیست توده برای انرژی استفاده می شود، CO2 تولید شده در طول این فرآیند جذب می شود.

بخش ضبط می تواند از فناوری های مشابه در DAC مانند جاذب ها استفاده کند. هنگامی که CO2 جذب می شود، سپس در زیر زمین در سازندهای زمین شناسی ذخیره می شود. از آنجایی که زیست توده در حین رشد CO2 را از جو جذب می کند، BECCS در واقع می تواند منجر به انتشار منفی شود. این بدان معناست که CO2 بیشتری از اتمسفر خارج می کند. شما می توانید در مورد امکانات مبتنی بر کربن مرتبط بیشتر بدانیدکارخانه دی اکسید کربن.

فناوری های الکتروشیمیایی

فناوری های الکتروشیمیایی نیز در کارخانه های حذف کربن در حال ظهور هستند. اینها از الکتریسیته برای هدایت واکنش های شیمیایی استفاده می کنند که CO2 را جذب و تبدیل می کند. به عنوان مثال، برخی از سلول های الکتروشیمیایی می توانند CO2 را به مونوکسید کربن (CO) و اکسیژن (O2) تقسیم کنند. سپس می توان از CO به عنوان ماده اولیه برای تولید سوخت یا مواد شیمیایی استفاده کرد.

روش دیگر استفاده از احیای الکتروشیمیایی برای تبدیل CO2 به محصولات مفید مانند اسید فرمیک یا متانول است. این محصولات در صنایع مختلف از صنایع شیمیایی گرفته تا انرژی قابل استفاده هستند. فناوری های الکتروشیمیایی هنوز در مراحل اولیه توسعه هستند، اما پتانسیل زیادی دارند زیرا می توانند بسیار کارآمد باشند و در عین حال می توانند محصولات ارزشمندی تولید کنند.

حذف کربن مبتنی بر اقیانوس

اقیانوس یک مخزن کربن بزرگ است و کارخانه‌های حذف کربن شروع به استفاده از آن کرده‌اند. یکی از روش ها افزایش قلیائیت اقیانوس است. با افزودن مواد قلیایی، مانند سنگ آهک خرد شده، به اقیانوس، می توان توانایی اقیانوس برای جذب CO2 را افزایش داد. مواد قلیایی با CO2 موجود در آب واکنش داده و یون های بی کربنات را تشکیل می دهند. این نه تنها به حذف CO2 از جو کمک می کند، بلکه به مقابله با اسیدی شدن اقیانوس ها نیز کمک می کند.

یکی دیگر از رویکردهای مبتنی بر اقیانوس، بالا آمدن مصنوعی است. این شامل آوردن مواد مغذی - غنی از اعماق - آب اقیانوس به سطح است. مواد مغذی می توانند رشد فیتوپلانکتون ها را تحریک کنند. فیتوپلانکتون ها CO2 را در طول فتوسنتز جذب می کنند. هنگامی که فیتوپلانکتون ها می میرند، به کف اقیانوس فرو می روند و کربن را با خود می برند.

ادغام فناوری ها

در یک کارخانه حذف کربن در دنیای واقعی، این فناوری ها اغلب یکپارچه می شوند. به عنوان مثال، یک گیاه ممکن است از DAC برای جذب CO2 از هوا استفاده کند و سپس از کانی سازی برای ذخیره CO2 جذب شده استفاده کند. یا می‌تواند BECCS را با فناوری‌های الکتروشیمیایی ترکیب کند تا انرژی و مواد شیمیایی ارزشمند را به طور همزمان تولید کند. این ادغام به فرآیند حذف کربن کارآمدتر و موثرتر اجازه می دهد.

چرا این فناوری ها اهمیت دارند؟

همه این فناوری ها در تلاش جهانی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای بسیار مهم هستند. کارخانه‌های حذف کربن می‌توانند به جبران انتشار گازهای گلخانه‌ای که حذف کامل آن‌ها دشوار است، مانند موارد ناشی از برخی فرآیندهای صنعتی یا هوانوردی، کمک کنند. آنها همچنین در دستیابی به اهداف توافقنامه پاریس که هدف آن محدود کردن گرمایش زمین به زیر 2 درجه سانتیگراد بالاتر از سطوح پیش صنعتی است، نقش دارند.

اگر به حذف کربن علاقه دارید و به فکر راه اندازی یک کارخانه حذف کربن یا ارتقاء کارخانه موجود هستید، من اینجا هستم تا به شما کمک کنم. من به عنوان یک تامین کننده به آخرین فناوری ها دسترسی دارم و می توانم تجهیزات و تخصص مورد نیاز شما را در اختیار شما قرار دهم. چه مواد جاذب برای DAC، چه ماشین آلات معدنی سازی یا سلول های الکتروشیمیایی، من شما را تحت پوشش قرار داده ام.

اگر می خواهید در مورد گیاهان مرتبط با کربن بیشتر بدانید، می توانید بررسی کنیدکارخانه تولید CO2. دریغ نکنید تا در مورد نیازهای خاص خود و اینکه چگونه می توانیم با هم کار کنیم تا تأثیر مثبتی بر محیط داشته باشیم، با هم گفتگو کنیم. بیایید این سفر حذف کربن را شروع کنیم و سیاره خود را به مکانی بهتر تبدیل کنیم!

مراجع

• گزارش ویژه IPCC در مورد گرمایش جهانی 1.5 درجه سانتیگراد
• آژانس بین المللی انرژی (IEA) در مورد جذب و ذخیره کربن گزارش می دهد
• مقالات تحقیقاتی علمی در مورد جذب مستقیم هوا، کانی سازی، BECCS، فناوری های الکتروشیمیایی، و حذف کربن مبتنی بر اقیانوس.