Fig. 1 Schema del processo che utilizza la "tecnologia di rigenerazione con stripping H2" La pressione parziale di CO2 nel desorbitore viene abbassata dall'H2 fornito al fondo del desorbitore e dal trasferimento di massa di CO2 da una fase liquida (cioè, viene accelerata la soluzione di ammina che assorbe CO2) in una fase gassosa, abbassando la temperatura del desorbitore. La miscela di gas CO2 e H2 raccolta dalla testata del desorbitore può essere utilizzata come materiale per la reazione di riduzione della CO2. Come illustrato nella figura, il processo per fabbricare combustibili o prodotti chimici indipendenti dal petrolio è reso fattibile facendo uso di H2 elettrolizzato da fonti rinnovabili (ad es. energia solare) e CO2 inclusa nei gas di scarico di impianti come le centrali elettriche. Credito:Università di Nagoya
Un gruppo di ricerca dell'Università di Nagoya ha sviluppato una nuova tecnologia in grado di conservare drasticamente l'energia utilizzata per catturare l'anidride carbonica (CO 2 ), uno dei gas serra, da impianti come le centrali termiche. Convenzionalmente, una notevole quantità di energia (da 3 a 4 GJ/ton-CO 2 ) o temperature elevate superiori a 100 gradi C sono state necessarie per catturare la CO 2 da gas esauriti da una fonte concentrata, e ci sono aspettative sullo sviluppo della tecnologia di cattura della CO2 che consuma meno energia.
Il gruppo di ricerca guidato dall'assistente professore Hiroshi Machida ha sviluppato un CO . senza precedenti 2 tecnologia di cattura, vale a dire H 2 tecnologia di rigenerazione strippaggio1), in cui l'idrogeno (H 2 ) viene fornito gas alla torre di rigenerazione (desorbitore)2). In questa ricerca viene indicato che, con l'implementazione di questa nuova tecnologia, i gas di scarico della combustione possono essere sostituiti da CO 2 /H 2 gas a temperature inferiori (85 gradi C) rispetto a quelle utilizzate nella tecnologia convenzionale. L'ulteriore riduzione di energia può essere ottenuta quando è combinata con tecnologie come quelle coinvolte nella promozione dell'utilizzo del calore di scarico e nel recupero del calore di reazione.
Questa nuova tecnologia può esibire le prestazioni di risparmio energetico più elevate al mondo (ovvero, la separazione e la raccolta dell'energia richiesta è inferiore a 1 GJ/ton-CO 2 quando una temperatura del desorbitore è di 60 gradi C) quando è combinato con il solvente di separazione di fase che anche questo gruppo di ricerca ha sviluppato.
Questa tecnologia dovrebbe essere applicabile alla produzione di materiale a valore aggiunto come la sintesi di metano, metanolo, benzina, eccetera., da CO 2 nei gas di scarico della combustione e H 2 da energie rinnovabili, e dovrebbe contribuire al riciclaggio del carbonio.
Fig 2. Confronto del rapporto H2/CO2 nel gas raccolto e riduzione della temperatura nel desorbitore All'aumentare del rapporto H2/CO2, la temperatura nella parte inferiore del desorbitore diminuirà. stechiometricamente, il rapporto ideale H2/CO2 è 4 per il processo di sintesi del metano e 3 per il processo di sintesi del metanolo (Vedi area all'interno dell'ellisse nella figura). Il solvente a separazione di fase è caratterizzato da una bassa temperatura di rigenerazione, e il processo di rigenerazione con strippaggio H2 può abbassare ulteriormente la temperatura di rigenerazione. Credito:Università di Nagoya
(1) H 2 tecnologia di rigenerazione strippaggio
Nel processo convenzionale per sintetizzare carburante o sostanze chimiche dalla CO 2 e H . rinnovabile 2 , CO . pura 2 viene raccolto e quindi miscelato con H 2 prima di essere alimentato al reattore di riduzione. nell'H 2 tecnologia di rigenerazione strippaggio, h 2 il gas viene fornito nella parte inferiore del desorbitore. Di conseguenza, CO 2 si abbassa la pressione parziale nel desorbitore, che favorisce la rigenerazione e abbassa la temperatura di rigenerazione. La miscela di CO 2 e H 2 i gas raccolti dalla testata del desorbitore vengono forniti direttamente al reattore di sintesi.
(2) Torre di rigenerazione (Desorber)
Nel metodo di assorbimento delle ammine, CO 2 torri di assorbimento e rigenerazione (cioè, assorbitore e desorbitore) servono per separare e raccogliere la CO 2 nella miscela di gas di scarico da impianti come centrali elettriche. Gas come N2 e O2, oltre a CO 2 , sono inclusi nella combustione i gas di scarico di questi impianti e la CO . pura 2 il gas viene raccolto con questo metodo di assorbimento delle ammine. Solo il CO 2 il gas viene assorbito nell'assorbitore dalla soluzione di ammina, e viene poi riscaldato nel desorbitore per rigenerare CO . pura 2 gas. In altre parole, solo CO 2 il gas può essere estratto dalla miscela di gas.
