Technologia wychwytywania i utylizacji dwutlenku węgla (CCU) i jej możliwości

• Strona główna
• Artykuły
• Technologia wychwytywania i utylizacji dwutlenku węgla (CCU) i jej możliwości

2023-08-17

Chodzi tutaj o proces, w którym CO₂ jest wychwytywany, a następnie stosowany do wytworzenia nowego produktu. Można go na przykład wykorzystać do produkcji surowców do chemikaliów i polimerów.

Wychwytywanie i wykorzystanie dwutlenku węgla może stanowić szansę na ograniczenie emisji gazów cieplarnianych z instalacji przemysłowych. CCU różni się od CCS tym, że ta technologia nie ma na celu trwałego geologicznego składowania dwutlenku węgla ani nie powoduje jego trwałego składowania. Zamiast tego CCU przekształca wychwycone CO₂ w bardziej wartościowe substancje chemiczne przy jednoczesnym zachowaniu neutralności węglowej procesów produkcyjnych. Chociaż CCU nie powoduje dodatniego bilansu węgla netto w atmosferze, należy wziąć pod uwagę kilka ważnych kwestii. Ponieważ CO₂ jest stabilną termodynamicznie formą węgla, wytwarzanie z niego produktów jest energochłonne. Przed zainwestowaniem w CCU należy również rozważyć dostępność innych potencjalnych surowców do stworzenia produktu. Rentowność CCU zależy natomiast częściowo od ceny emisji CO₂ do atmosfery.

CO₂ jest zwykle wychwytywany ze stałych źródeł w przemyśle ciężkim, takich jak zakłady petrochemiczne. CO₂ wychwycony z tego strumienia spalin ma różne stężenie. Typowa elektrownia węglowa będzie miała 10-12% stężenia CO₂ w strumieniu spalin. Rafineria biopaliw wytwarza CO2 o wysokiej czystości (99%) z niewielką ilością zanieczyszczeń, takich jak woda i etanol. Sam proces separacji można przeprowadzić za pomocą procesów separacji, takich jak absorpcja, adsorpcja lub membrany. Przykłady technologii i jej zastosowań obejmują np. elektrolizę CO₂. Elektroredukcja CO₂ do różnych produktów o wartości dodanej jest rozwijana od lat. Niektóre główne cele tego procesu, to mrówczan, szczawian i metanol – elektrochemiczne tworzenie tych produktów z CO₂ stanowi praktykę bardzo zrównoważoną środowiskowo.

Inną opcją jest paliwo neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla, które można zsyntetyzować, wykorzystując wychwytywany z atmosfery CO₂ jako główne źródło węglowodorów. Możliwe jest przekształcenie CO₂ w ten sposób bezpośrednio w etanol, który następnie można ulepszyć do benzyny i paliwa do silników odrzutowych.

Wychwycony wcześniej CO₂, jako wysoce pożądany surowiec chemiczny C1 (jednowęglowy), można także przekształcić w różnorodne produkty w ramach syntezy chemicznej. Obejmuje to produkcję poliwęglanów lub inne produkty organiczne, takie jak kwas octowy, mocznik i polichlorek winylu. Obecnie 75% produkcji mocznika, 2% produkcji metanolu, 43% produkcji kwasu salicylowego i 50% produkcji cyklicznych węglanów wykorzystuje CO₂ jako surowiec. Przy czym synteza chemiczna nie jest trwałym magazynowaniem/utylizacją CO₂, ponieważ związki alifatyczne (prostołańcuchowe) mogą rozkładać się i uwalniać CO₂ z powrotem do atmosfery już po sześciu miesiącach. Wraz ze spadkiem zużycia paliw kopalnych usuwanie dwutlenku węgla z powietrza jest coraz częściej postrzegane jako sposób na powstrzymanie długoterminowej akumulacji gazów cieplarnianych w atmosferze. Emisje i składowanie dwutlenku węgla w połączeniu z ograniczeniem zużycia paliw kopalnych są znane jako tzw. emisje ujemne.

technologieprzemysł chemicznyzrównoważony rozwójdwutlenek węgla