Naukowcy z Chin opracowali innowacyjny system
Zespół badaczy z East China University of Science and Technology oraz Tongji University zaproponował nowatorskie rozwiązanie łączące technologię wychwytywania CO2 z powietrza z systemem magazynowania energii w postaci sprężonego powietrza. To pierwsze takie połączenie, które może znacząco wpłynąć na efektywność obu procesów i ich opłacalność.
Jak działa nowy system?
System składa się z dwóch głównych komponentów:
- Liquid-based direct air capture (L-DAC) – wychwytuje dwutlenek węgla z atmosfery dzięki cieczy absorbującej.
- Diabatic compressed air energy storage (D-CAES) – magazynuje energię poprzez sprężanie powietrza i jego uwalnianie w celu wytwarzania energii elektrycznej.
L-DAC zasysa powietrze i przepuszcza je przez wodny roztwór alkaliczny, który wiąże CO2, tworząc węglany. Natomiast D-CAES spręża czyste powietrze i przechowuje je w podziemnych kawernach, by w okresach wzmożonego zapotrzebowania na energię uwolnić je, napędzając generatory prądu.
Optymalizacja technologii i jej efektywność
Badacze wykorzystali oprogramowanie Aspen Plus do symulacji pracy systemu. Osiągnięte wyniki pokazują, że:
- D-CAES osiąga sprawność cyklu (RTE) do 59,27% i generuje 206 MW energii elektrycznej.
- L-DAC przy odległości przepływu powietrza (ATD) wynoszącej 12 m jest w stanie wychwycić ponad 90% CO2.
- Całkowita ilość wychwyconego CO2 wynosi 1 Mt rocznie, a system dostarcza 1,48 Mt suchego CO2.
Analiza ekonomiczna systemu
Badacze ocenili również opłacalność projektu, zakładając:
- Koszt kapitałowy: 1,118 mld USD (879 mln USD dla L-DAC i 239 mln USD dla D-CAES).
- Roczny koszt operacyjny (opex): 3,7% kosztu kapitałowego.
Z obliczeń wynika, że:
- Poziomowany koszt energii (LCOE) wynosi 0,53 USD/kWh.
- Koszt wychwycenia CO2 z powietrza to 259 USD/tCO2.
Co oznacza to dla przyszłości energetyki?
Chociaż system nie oferuje w tej chwili znaczących oszczędności kosztowych, jego znaczenie dla dekarbonizacji i rozwoju niskoemisyjnych technologii magazynowania energii jest kluczowe. Badacze podkreślają, iż rozwiązanie to może stanowić podstawę do komercyjnego wdrożenia D-CAES w sposób przyjazny dla klimatu.
