新技术使碳捕获更容易,SINTEF 的一个研究团队最近开发了一种名为 CSAR 的更简单的新技术

文摘   2024-11-07 15:32   安徽  
 工业烟气流经该管道。侧流系统将一小部分流量引导到中试反应器,从而去除 CO2。图片来源:SINTEF

工业厂房的烟气中含有温室气体 CO2。碳捕获过程增加了气体的浓度,使其能够被利用或储存。

优化能耗

SINTEF 的一个研究团队最近开发了一种名为 CSAR 的更简单的新技术,用于从工业烟气中捕获 CO2。CSAR 代表连续摆动吸附反应器。它基于热泵、真空泵和电力的高效利用。

“我们的研究表明,CSAR 技术与利用热量的技术竞争非常激烈。这在可再生资源提供价格合理的电力的情况下尤其适用。

优点是两种泵都只需要一个常规电源。这使得该技术非常适合安装在现有设备上。

SINTEF 的研究科学家 Jan Hendrik Cloete 更详细地解释了该过程。“CSAR 技术在捕获过程中利用两个反应器。CO2 最初在第一个反应器中被吸附剂捕获,吸附剂将气体结合到其表面。

“这种结合过程发生在低温下并产生热量。然后将热量传递到另一个反应器,用于从吸附剂中释放 CO2,这次是在更高的温度下。热泵用于在反应器之间传递热量,而真空泵则协助释放 CO2。

“两个泵的联合作用使热量传递非常高效,这也是这项技术能耗低的原因。”

极具竞争力

“我们的研究表明,CSAR 技术与其他利用热量的技术竞争非常激烈,”Cloete 说。“如果可以利用价格合理的可再生能源发电,这尤其适用,”他说。

今年夏天,SINTEF 和挪威公司 Caox 在卑尔根郊外的 BIR AS 垃圾焚烧厂展示了 CSAR 技术。每年,BIR 处理约 220,000 吨生活垃圾用于发电和区域供热,排放 250,000 吨二氧化碳。

“运行 100 小时后,我们发现我们能够从实际废气中捕获与实验室测试中相同数量的 CO2,”Cloete 说。“这是重要的一步,因为它证实了 CSAR 概念也适用于工业规模。这也有助于增强我们对经济估计的信心,“他说。

中试反应器设计为每天捕获 100 公斤 CO2。BIR 正在努力安装一个设施,旨在到 2030 年每年捕获 100,000 吨二氧化碳。它将使用市售技术来实现这一目标。同时,该公司还在考虑使用更高效的新技术(如 CSAR)来捕获剩余的 CO2。

为 CCS 技术开发做出贡献

卑尔根 BIR 工厂的成果为扩大 CSAR 技术在各行各业的应用铺平了道路。中试反应器现已返回 SINTEF 位于特隆赫姆郊外 Tiller 的多相实验室进行升级。

在此之后,计划在西班牙的一家水泥厂安装试点。这是正在进行的名为 CAPTUS 的项目的一部分,该项目正在研究从能源密集型行业捕获和利用 CO2 的可持续方法。

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