Nowatorska metoda wychwytywania CO2 może znacząco obniżyć koszty

W obliczu globalnych wyzwań klimatycznych wychwytywanie dwutlenku węgla z instalacji przemysłowych staje się jednym z kluczowych narzędzi ograniczania emisji gazów cieplarnianych. Technologia ta znajduje zastosowanie w sektorach takich jak produkcja petrochemikaliów, cementu czy nawozów.

Przełom w technologii wychwytywania CO2

Zespół inżynierów chemicznych z amerykańskiego Massachusetts Institute of Technology (MIT) opracował sposób na zwiększenie efektywności i obniżenie kosztów wychwytywania CO2. Kluczową innowacją jest dodanie do roztworu wychwytującego dwutlenek węgla powszechnie stosowanego związku chemicznego – tris(hydroksymetyl)aminometanu, znanego jako tris.

Jak działa nowa metoda?

Obecnie najczęściej stosowaną techniką wychwytywania CO2 jest przepuszczanie gazów przez roztwory amin lub węglanów, które absorbują dwutlenek węgla. Jednak wraz z absorpcją CO2 pH roztworu spada, co ogranicza jego dalszą zdolność do pochłaniania gazu. Ponadto, regeneracja roztworu wymaga podgrzewania do temperatur powyżej 120°C, co generuje wysokie koszty energetyczne.

Dodanie tris do roztworu węglanu potasu działa jak bufor pH, stabilizując środowisko i pozwalając na absorpcję choćby trzykrotnie większej ilości CO2. Co istotne, uwalnianie zgromadzonego dwutlenku węgla następuje już w temperaturze 60°C, co znacząco redukuje zapotrzebowanie na energię.

„To coś, co można wdrożyć niemal natychmiast w standardowych instalacjach”

– T. Alan Hatton, profesor inżynierii chemicznej w MIT.

Elastyczność i prostota wdrożenia

Nowe rozwiązanie umożliwia zasilanie procesu energią pochodzącą z paneli fotowoltaicznych, energii elektrycznej lub ciepła odpadowego z zakładów przemysłowych. Dzięki temu wychwytywanie CO2 może być realizowane przy znacznie niższych kosztach operacyjnych i mniejszym śladzie węglowym.

Badacze podkreślają, iż przejście z tradycyjnych amin na roztwory węglanowo-trisowe nie wymaga kosztownych modyfikacji instalacji przemysłowych.

„Jedną z zalet tej metody jest jej prostota – to rozwiązanie typu drop-in, które pozwala łatwo zamienić jeden rodzaj roztworu na inny”

– T. Alan Hatton.

Perspektywy i wyzwania

Obecnie globalnie wychwytywane jest zaledwie 0,1% emisji dwutlenku węgla. Większość z nich trafia do podziemnych magazynów, a tylko niewielka część wykorzystywana jest do produkcji innych substancji chemicznych.

„Można wykorzystać tylko niewielką część wychwyconego CO2 do produkcji chemikaliów, zanim rynek się nasyci”

– T. Alan Hatton.

Prace zespołu MIT otwierają nowe możliwości dla rozwoju technologii wychwytywania CO2, także w kontekście wykorzystania dodatków przyspieszających absorpcję gazu. Współautorką publikacji jest dr Youhong (Nancy) Guo, w tej chwili związana z University of North Carolina at Chapel Hill.

Źródło: MIT News