Dumandan ucuz CO2 geri kazanımı? 

Ucuz CO2 geri dönüşümünü duyduğunuzda aklınıza gelen ilk şey başka bir pazarlama taktiğidir. Herkes basit ve ucuz bir çözüm ister, ancak gerçekte bu sözler genellikle ya olgunlaşmamış teknolojiyi ya da sermaye ve işletme maliyetlerinin tamamen göz ardı edilmesini gizler. Yakalama projelerinde kendim çalışmış biri olarak dürüst olacağım: Ucuz neredeyse hiçbir zaman uzun vadede etkili anlamına gelmez, özellikle de baca gazları gibi karmaşık gaz karışımları söz konusu olduğunda. Ancak bazı yaklaşımlar, tüm girdi parametrelerinin doğru bir şekilde değerlendirilmesi ve evrensellik için çaba gösterilmemesi halinde maliyetleri düşürebilir.

Dumanın arkasında ne var ve neden önemlidir?

Duman sadece CO2 değildir. Bu, N2, O2, su buharı, SOx, NOx, uçucu kül ve konsantrasyonu yakıt ve yanma moduna bağlı olan bir düzine başka yabancı maddeden oluşan bir kokteyldir. Böyle bir akıştaki CO2 konsantrasyonu nadiren %10-15'i aşar ve bu da saf veya konsantre akışlar için tasarlanmış birçok ucuz yönteme anında son verir. Ana maliyet kalemi, CO2 bağlama kimyasının kendisi değil, gazın hazırlanmasıdır: temizleme, kurutma, sıkıştırma. Bu aşamayı göz ardı etmek, sistemin örneğin katalizör zehirlenmesi veya korozyon nedeniyle hızlı bir şekilde arızalanmasına mahkum olmak anlamına gelir.

Küçük bir termik santralde uygun SO2 giderimi olmadan membran ayırmayı kullanmaya çalıştıkları bir projeyi hatırlıyorum. Membranlar altı ay içinde arızalandı ve değiştirme maliyeti, beklenen tüm tasarrufları ortadan kaldırdı. Sonuç: Tasarım aşamasındaki ucuzluk daha sonra birden fazla maliyete neden olur. Ekipmanın fiyat etiketine değil, kullanım ömrünün tamamına bakmanız gerekir.

Burada karmaşık çözümlerde uzmanlaşmış bazı tasarım enstitülerinin yaklaşımından bahsetmeye değer. Örneğin,Chengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.(kendi web sitelerihttps://www.yzkjhx.ru) kendisini teknolojik projelerin uygulanması için oluşturulmuş bir enstitü olarak konumlandırıyor. Uygulamalarında, açık verilere bakılırsa, genellikle şu ilkeye rastlanır: önce belirli bir emisyon kaynağı için derin bir hedef kitle ve ardından teknolojinin seçimi veya geliştirilmesi. Bu makul. Her duruma uygun kutulu bir çözüm satmazlar, ancak müşterinin özel koşullarına göre çalışırlar ve bu da sonuçta genel maliyetleri azaltabilir.

Yakalanan CO2 nereye gitmeli? Kârlılık meselesi

Aslında geri dönüşüm anahtar kelimedir. Eğer CO2 basitçe gömülürse, o zaman bu net bir maliyettir. Sürecin karşılığını alabilmesi için yerel olarak bir pazarın veya yararlı bir uygulamanın olması gerekir. En belirgin yollar kuru buz üretimi, sera kullanımı, petrol geri kazanımı (EOR) için enjeksiyon veya üre gibi kimyasalların sentezidir. Ancak her rotanın hacim, temizlik ve lojistik açısından kendine has sınırlamaları var.

Bana göre birçok işletme için en gerçekçi senaryo kendi teknolojik döngüsünde kullanmaktır. Örneğin, bir tesis karbonat veya bikarbonat üretiyorsa, yakalanan CO2 atık değil, ham madde haline gelir. Ancak burada yine saflık sorunu ortaya çıkıyor. Kimyasal sentez genellikle %0,5'ten daha az safsızlık içeriğine sahip CO2 gerektirir. Baca gazından bu tür bir saflığın elde edilmesi önemsiz ve pahalı bir iştir.

Soda üretimi için mini fabrika deneyimi vardı. Kendi kazan dairemizden ucuz CO2 kullanımına güvendik. Ancak gerekli koşula göre arıtma maliyetini hesapladıktan sonra, üçüncü taraf bir tedarikçiden sıvı karbondioksit satın almanın daha ucuz olduğu ortaya çıktı. Proje iptal edildi. Bu tipik bir hatadır; zinciri sonuna kadar, nihai ürüne kadar hesaplamamak.

Ucuz olduğunu iddia eden teknolojiler

Bilim kurguyu bir kenara bırakırsak, bugün insanlar gerçekte neye bakıyor? İlk olarak,amin temizleme- türün bir klasiği. Bu yeni değil ama sürekli olarak optimize ediliyor: yabancı maddelere karşı daha dirençli ve yenilenme için daha az enerji gerektiren yeni aminler ortaya çıkıyor. Yüksek enerji maliyetleri nedeniyle ucuz denemez, ancak büyük kaynaklar için bu genellikle güvenilirlik ve maliyet arasında en uygun dengedir.

İkincisi,katı maddeler üzerinde adsorpsiyon(MOF, zeolitler, aktif karbon). Buradaki ana avantaj, örneğin vakum veya sıcaklık değişimi (TSA/VSA) yoluyla desorpsiyon için potansiyel olarak daha düşük enerji tüketimidir. Ancak malzemeler pahalıdır ve gerçek duman koşullarında kapasiteleri ve seçicilikleri keskin bir şekilde düşebilir. Zeolitlerin kullanıldığı deneysel bir kurulum gördüm - bir kömür kazanından gelen gazla bir ay çalıştıktan sonra, gözeneklerin kükürt kalıntıları ve nem tarafından tıkanması nedeniyle verim% 40 düştü.

Üçüncüsü,mineralizasyon- Atık (cüruf, kül) kullanılarak CO2'nin karbonatlara bağlanması. Kulağa ideal ve ucuz geliyor: Atık + CO2 = faydalı ürün. Ancak sürecin kinetiği çok yavaştır, geniş alanlar gereklidir ve nihai ürünün (aynı karbonatın) maliyeti çok düşüktür. Ekonomi ancak CO2 emisyonları için cezalar ve atık imha ücretleri varsa artar. Şimdilik bu daha çok niş bir çözüm.

Tasarruf nerede aranmalı? Uygulamadan elde edilen deneyim

Gerçek tasarruflar sihirli teknolojiden değil, entegrasyon ve sinerjiden gelir. Birincisi düşük dereceli ısının kullanılmasıdır. Amin çözeltisinin yenilenmesi enerji gerektirir. Aynı tesiste atık ısı varsa (örneğin soğutma ekipmanından), bu ısıtma için kullanılabilir ve harici enerji maliyetleri azaltılabilir.

İkincisi aşırı temizlikten kaçınmaktır. %99,9 saflığa sahip CO2'ye her zaman ihtiyaç duyulmaz. Sera gübresi gibi bazı uygulamalar için belirli yabancı maddeler kabul edilebilir. Tüketicinin gereksinimlerini açıkça bilmeniz ve gereksiz derecede saflaştırma için fazla ödeme yapmamanız gerekir. Bu açık görünüyor, ancak tasarım aşamasında standart parametrelerin ayarlanması sıklıkla unutuluyor.

Üçüncüsü, modülerlik ve ölçeklenebilirlik. Bazen farklı duman kaynaklarına birkaç küçük modüler kurulum kurmak, gaz boru hatlarını tek bir merkezi olana bağlamaktan daha ucuzdur. Bu, altyapı maliyetlerini azaltır ve sistemin aşamalı olarak devreye alınmasına olanak tanır. Benzer modüler yaklaşımlar bazen aşağıdaki gibi şirketler tarafından da sunulmaktadır:Chengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.Bir tasarım enstitüsü olarak faaliyet gösteren şirketlerin gücü, standart çözümleri belirli bir sahaya ve altyapı sınırlamalarına uyarlamaktan kaynaklanmaktadır.

Sonuçlar: Ucuz geri dönüşüm diye bir şey var mı?

Kısaca hayır, mevcut değil. varoptimize edilmişverasyonel bertaraf. Baca gazının bileşiminden ve mevcut kaynaklardan (ısı, atık, alan) nihai ürün ve lojistik gereksinimlerine kadar tüm döngü dikkatlice analiz edilirse maliyeti %20-30 oranında ve bazen daha da fazla azaltılabilir. Kağıt üzerinde ucuz olma yarışı neredeyse her zaman başarısızlığa yol açar.

En önemli şey teknoloji seçimiyle değil, tesisinizin derinlemesine teknik ve ekonomik analiziyle başlamaktır. Bu olmadan, maliyetle ilgili herhangi bir konuşma varsayımdan ibarettir. Belirli koşullar için CAPEX ve OPEX'i hesaplamanız ve reklam broşürlerinden ortalama rakamlar almamanız gerekir.

Ve son olarak: dünya değişiyor. Kota fiyatları artıyor, yeni sübvansiyonlar ortaya çıkıyor ve teknolojiler gelişiyor. Beş yıl önce kârsız olan şey yarın uygulanabilir hale gelebilir. Bu nedenle temel beceri, hazır ve ucuz bir çözüm bulmak değil, değişen ekonomik ve düzenleyici koşullara uyacak şekilde bir sistemi esnek bir şekilde tasarlayabilmektir. Ve işi ekipman satmak değil, çalışan ve ekonomik açıdan uygun teknolojik zincirler yaratmak olan uzman tasarım enstitülerinin yardım ettiği yer tam da burasıdır.