Fig. 1 Esboço do processo usando "tecnologia de regeneração de remoção de H2". A pressão parcial de CO2 no dessorvente é reduzida pelo H2 fornecido ao fundo do dessorvente e a transferência de massa de CO2 de uma fase líquida (ou seja, solução de amina que absorve CO2) para uma fase gasosa é acelerada, tornando a temperatura desorber mais baixa. A mistura de gases CO2 e H2 coletada da cabeça do dessorvente pode ser usada como material para a reação de redução de CO2. Conforme ilustrado na figura, o processo para fabricar combustível independente de petróleo ou produtos químicos é viabilizado pelo uso de H2 eletrolisado por energias renováveis (por exemplo, energia solar) e CO2 incluído nos gases de exaustão de instalações como usinas de energia. Crédito:Universidade de Nagoya
Um grupo de pesquisa da Universidade de Nagoya desenvolveu uma nova tecnologia que pode conservar drasticamente a energia usada para capturar dióxido de carbono (CO 2 ), um dos gases de efeito estufa, de instalações como usinas termelétricas. Convencionalmente, uma quantidade significativa de energia (3 a 4 GJ / ton-CO 2 ) ou altas temperaturas superiores a 100 graus.C foram necessárias para capturar CO 2 de gases exauridos de uma fonte concentrada, e há expectativa de desenvolvimento de tecnologia de captura de CO2 que consuma menos energia.
O grupo de pesquisa liderado pelo Professor Assistente Hiroshi Machida desenvolveu um CO sem precedentes 2 tecnologia de captura, ou seja, H 2 tecnologia de regeneração de decapagem 1), em que hidrogênio (H 2 ) o gás é fornecido para a torre de regeneração (desorber) 2). É indicado nesta pesquisa que, com a implementação desta nova tecnologia, os gases de exaustão da combustão podem ser substituídos por CO 2 / H 2 gás em temperaturas mais baixas (85 graus C) do que aquelas usadas na tecnologia convencional. A redução adicional de energia pode ser alcançada quando combinada com tecnologias como aquelas envolvidas na promoção da utilização do calor de exaustão e recuperação do calor de reação.
Esta nova tecnologia pode apresentar o desempenho de economia de energia mais alto do mundo (ou seja, a separação e coleta de energia necessária é inferior a 1 GJ / ton-CO 2 quando uma temperatura de dessorção é 60 graus C), quando ele é combinado com o solvente de separação de fases que este grupo de pesquisa também desenvolveu.
Espera-se que esta tecnologia seja aplicável à produção de material de valor agregado, como a síntese de metano, metanol, Gasolina, etc, de CO 2 nos gases de exaustão da combustão e H 2 de energia renovável, e deverá contribuir para a reciclagem do carbono.
Fig 2. Comparação da razão H2 / CO2 no gás coletado e redução da temperatura no dessorvente À medida que a razão H2 / CO2 aumenta, a temperatura na parte inferior do desorber diminuirá. Estequiometricamente, a razão H2 / CO2 ideal é 4 para o processo de síntese do metano e 3 para o processo de síntese do metanol (veja a área dentro da elipse na figura). O solvente de separação de fases é caracterizado por uma baixa temperatura de regeneração, e o processo de regeneração de remoção de H2 pode diminuir ainda mais a temperatura de regeneração. Crédito:Universidade de Nagoya
(1) H 2 tecnologia de regeneração de decapagem
No processo convencional para sintetizar combustível ou produtos químicos de CO 2 e renovável H 2 , CO puro 2 é coletado e, em seguida, é misturado com H 2 antes de serem fornecidos ao reator de redução. No H 2 tecnologia de regeneração de decapagem, H 2 o gás é fornecido na parte inferior do dessorvente. Como resultado, CO 2 a pressão parcial no dessorvente é reduzida, que promove a regeneração e reduz a temperatura de regeneração. A mistura de CO 2 e H 2 os gases coletados da cabeça do dessorvente são fornecidos diretamente ao reator de síntese.
(2) Torre de regeneração (Desorber)
No método de absorção de amina, CO 2 torres de absorção e regeneração (ou seja, absorvedor e dessorvente) são usados para separar e coletar CO 2 na mistura de gases de exaustão de instalações como usinas de energia. Gases como N2 e O2, além de CO 2 , estão incluídos nos gases de exaustão de combustão dessas instalações e CO puro 2 o gás é coletado com este método de absorção de amina. Apenas o CO 2 o gás é absorvido no absorvedor pela solução de amina, e é então aquecido no dessorvedor para regenerar o CO puro 2 gás. Em outras palavras, apenas CO 2 o gás pode ser extraído da mistura de gases.
