O cimento é um dos materiais de construção mais comuns do mundo, e sua fabricação é responsável por sete por cento de nossas emissões de gases de efeito estufa. Temos que fazer algo sobre isso. Esta foto foi tirada em Xangai. Crédito:Thinkstock
A fabricação de cimento é responsável por até 7% das emissões globais de gases de efeito estufa. Uma nova tecnologia híbrida torna mais fácil e menos caro capturar e purificar CO 2 produzidos pela indústria. E a tecnologia pode ser adaptada à planta existente.
Pesquisadores do SINTEF agora atualizaram o método usado para capturar gases de efeito estufa gerados durante o processo de fabricação de cimento. A esperança é que esta tecnologia possa ser utilizada por fábricas de cimento e em outros processos industriais em áreas costeiras e ao longo de rios europeus, porque o método é baseado na liquefação de CO 2 , permitindo que seja transportado por navio. Ele também pode ser adaptado à planta existente.
Normalmente, os gases de combustão emitidos por uma fábrica de cimento contêm cerca de 20 por cento de CO 2 . Para transportar e / ou armazenar o CO 2 a partir desses gases, eles devem primeiro ser esfregados. O requisito mínimo atual é de aprox. Pureza de 95 por cento. Contudo, este processo requer grandes quantidades de calor e, portanto, exige muita energia.
A equipe de pesquisadores agora está propondo que o setor deve utilizar uma tecnologia híbrida que torna o CO 2 capturar mais fácil, mais eficiente em energia, e mais adequado para CO 2 transporte por navio.
Mais de 99 por cento puro
"Propomos uma abordagem promissora usando um filtro de membrana combinado com um sistema desenvolvido internamente envolvendo concentração forçada de CO 2 por liquefação, "explica o pesquisador do SINTEF David Berstad." Conseguimos isso resfriando-o sob pressão, " ele diz.
A membrana sozinha concentra o CO 2 gases com pureza de aproximadamente 70 por cento. Atualmente é padrão empregar uma etapa de membrana adicional para limpar o gás e atingir a pureza necessária de 95 por cento. Contudo, o método da equipe de pesquisa envolvendo CO 2 a liquefação exige menos energia, e também resulta em um gás ainda mais puro.
As medições feitas por Berstad e seu colega de pesquisa Stian Trædal durante experimentos com o novo sistema realizados em uma plataforma de laboratório em Trondheim mostram níveis de pureza de pelo menos 99 por cento.
"Os melhores resultados que vimos são cerca de 99,8 por cento, mas é teoricamente possível alcançar níveis ainda mais elevados de pureza, "diz Berstad." Quanto mais puro o gás, melhor, porque requer menos capacidade para transportar e / ou armazenar o CO 2 na forma gasosa ou liquefeita.
A energia elétrica "substitui" o vapor
Outra vantagem deste processo é que, ao contrário de outros sistemas, ele usa energia elétrica para resfriar e comprimir o gás em vez de vapor para regenerar solventes (produtos químicos que se ligam ao CO 2 - ed. nota) como é o caso usando CO convencional 2 tecnologias de captura.
Assim, o CO híbrido 2 processo de captura não precisa de vapor, às quais apenas muito poucas instalações industriais na Noruega e na Europa têm acesso sem ter que construir uma planta de produção de vapor adicional.
Transporte de navio em vez de oleodutos
Outro benefício importante é que o CO liquefeito 2 pode ser transportado por navio. Isso envolve fazer CO 2 a liquefação é parte integrante do processo de captura, preparando o CO 2 para transporte por navio, que é o meio estipulado nos planos para o projeto CCS em escala real da Noruega.
"Se CO 2 não deve ser transportado por navio, mas sob alta pressão em um oleoduto, o CO liquefeito 2 é bombeado para a pressão necessária a uma temperatura de menos 50 graus antes de ser aquecido novamente, "diz Berstad.
Vários experimentos de plataforma de laboratório
O CO 2 experimentos de condensação realizados pelos pesquisadores SINTEF usando sua plataforma de laboratório foram realizados no outono de 2018, resultando no relatório "Investigação experimental de CO 2 liquefação para CO 2 captura em fábricas de cimento. "
"Durante os experimentos, a plataforma de laboratório se comportou conforme o esperado, agora sabemos que podemos ter certeza de que funciona e pode forçar os limites de pureza ainda mais, "diz Berstad.
No futuro, o equipamento será mais versátil para permitir que seja usado para outros experimentos, como a separação de misturas de gás de síntese, o que é relevante em vários sistemas diferentes usados para a produção de hidrogênio livre de emissões.
"Construímos a plataforma para ser o mais versátil possível, de modo que possa atender a uma série de necessidades experimentais diferentes, "diz Berstad." Bem como aplicações de captura e armazenamento de carbono, queremos usá-lo para descobrir exatamente qual nível de pureza é necessário para a liquefação de CO 2 .
Além do mais, pretendemos usá-lo para ver como podemos remover e liquefazer o CO de maneira eficiente 2 durante a produção de hidrogênio a partir do gás natural, " ele diz.
