L'anidride carbonica è un piantagrane. Quindi è una buona idea rimuoverlo dalle emissioni del propulsore e potrebbe avere un ulteriore vantaggio economico.

Fino ad ora, l'anidride carbonica è stata scaricata negli oceani o sepolta nel sottosuolo. L'industria è stata riluttante a implementare impianti di lavaggio ad anidride carbonica nelle strutture a causa dei costi e dell'ingombro.

E se potessimo non solo catturare l'anidride carbonica, ma convertirlo in qualcosa di utile? S. Komar Kawatra e i suoi studenti hanno affrontato questa sfida, e stanno avendo un certo successo.

Una squadra guidata da Kawatra, professore di ingegneria chimica alla Michigan Technological University, il suo dottorato di ricerca studenti, Sriram Valluri e Victor Claremboux, e lo studente universitario Sam Root, hanno progettato uno scrubber ad anidride carbonica. Stanno lavorando per convertire l'anidride carbonica che catturano in acido ossalico, una sostanza chimica naturale in molti alimenti.

Root e Valluri sono stati invitati a presentare la loro ricerca alla Society of Mining, Incontro annuale di Metallurgia ed Esplorazione a Denver a febbraio.

L'acido ossalico viene utilizzato dall'industria per lisciviare gli elementi delle terre rare dai giacimenti. Le terre rare sono utilizzate nell'elettronica come i telefoni cellulari. Le terre rare non sono attualmente prodotte negli Stati Uniti; La Cina produce il 90% o più delle terre rare del mondo. Producendo acido ossalico a livello nazionale, potrebbe essere possibile estrarre con profitto elementi di terre rare negli Stati Uniti, importante per la sicurezza nazionale, ha detto Kawatra.

Come funziona uno scrubber ad anidride carbonica

Il gruppo ha installato il proprio depuratore di anidride carbonica presso l'impianto a vapore della Michigan Tech, dove stanno testando con gas di combustione reali su scala di impianto pilota.

L'impianto a vapore produce gas di combustione che contiene l'otto percento di anidride carbonica. Lo scrubber degli ingegneri chimici ha ridotto le emissioni al quattro percento e il loro obiettivo è di ridurle al di sotto del due percento.

"Sotto il due per cento, siamo felici, " ha detto Kawatra. "Sotto l'uno per cento, saremo molto felici".

È una possibilità reale. "L'abbiamo già ridotto allo zero per cento in laboratorio, " ha osservato Valluri.

Gli studenti universitari lavorano con gli studenti laureati per monitorare lo scrubber di anidride carbonica.

Nella centrale a vapore, prelevano un flusso campione di gas di scarico dalla linea di scarico principale della caldaia. I fumi escono dal bruciatore a 300-350 gradi Fahrenheit. Il campione viene compresso attraverso un filtro che rimuove le particelle, quindi passa attraverso un'unità di raffreddamento prima di entrare nella parte inferiore della colonna di lavaggio.

Il carbonato di sodio cattura l'anidride carbonica

Una soluzione di carbonato di sodio viene pompata nella parte superiore della colonna di lavaggio alta 11 piedi. Il gas di combustione viene fatto gorgogliare attraverso la colonna. Mentre si muove verso l'alto, il carbonato di sodio o carbonato di sodio rimuove gran parte dell'anidride carbonica dal gas. Kawatra e i suoi studenti monitorano costantemente la quantità di anidride carbonica.

"La sfida più grande è un rapporto fluttuante dei gas nel gas di scarico, " ha detto Valluri. Il membro del team Root ha elaborato, "È necessario un sistema di controllo a cascata che misuri l'anidride carbonica e gestisca di conseguenza la quantità di soluzione di lavaggio".

"Le nostre prossime sfide sono, quanto possiamo aumentare lo scrubber e per cosa possiamo usare l'anidride carbonica, " ha detto Valluri. Questo si lega all'altro progetto di ricerca di Valluri e Claremboux, la conversione dell'anidride carbonica in prodotti utili. Sono stati in grado di produrre acido ossalico dall'anidride carbonica su scala di laboratorio.

John Simmons, un alunno del Michigan Tech presso la Chemical Engineering Academy at Tech e presidente di Carbontec Energy a Bismarck, Nord Dakota, sta supportando la ricerca di Kawatra. Dice che il risparmio per l'industria di questo tipo di depuratore di anidride carbonica è enorme.

Il metodo usuale per rimuovere l'anidride carbonica dalle emissioni utilizza ammine, composti chimici a base di azoto che legano l'anidride carbonica. Ma le ammine costano $ 20, 000 a tonnellata, ha detto Simmons. I carbonati come il carbonato di sodio che la squadra di Kawatra sta usando costano $ 200 a tonnellata.

Simmons è entusiasta del potenziale per la produzione di un prodotto commerciale dall'anidride carbonica catturata. "Non credo che sequestrarlo sotto terra sia una buona idea, " ha detto. "Dobbiamo trovare un modo per utilizzarlo commercialmente".

La tecnologia, nome commerciale "Processo di cattura/utilizzazione dell'anidride carbonica Clearite VI, " è stato brevettato (brevetto n. US7, 919, 064B2) dagli inventori, S. Komar Kawatra, Tim Eisele e John Simmons, e assegnato a Michigan Tech. Carbontec Energy Corporation, lo sponsor tecnologico, è il licenziatario esclusivo mondiale e prevede di commercializzare la tecnologia attraverso joint venture e sub-licenze.

Simmons è lieto che Kawatra ei suoi studenti stiano conducendo uno studio pilota su un impianto di lavaggio nell'impianto a vapore a gas naturale della Michigan Tech. "Era importante testare il processo in condizioni di emissione reali, " Lui ha spiegato.

Kawatra è contento dei progressi che lui e i suoi studenti hanno fatto rimuovendo l'anidride carbonica dai gas di combustione. Ed è entusiasta della prospettiva di creare un prodotto commerciabile da esso. "Vogliamo trovare usi per esso, " ha detto. "Vogliamo aiutare l'industria a fare soldi. Vogliamo dimostrare che puoi prendere rifiuti dannosi come l'anidride carbonica e farli produrre un profitto".