Энергетика и экология

В дальнейшем необходимо развитие и применение этих технологий в широких масштабах.

Процесс улавливания и хранения СО2 выполняется в очень небольших масштабах, однако может значительно повлиять на объем диоксида углерода в атмосфере. Процесс состоит из двух фаз: «захватить» СО2, не дав ему улетучиться, и хранить газ безопасно и долго. Идея выделения СО2 из выбросов, чтобы уменьшить объем газа в атмосфере, принципиально нова. Однако используемая для этого технология разрабатывалась совсем для других целей.

Лучшее место для улавливания СО2 – крупные источники загрязнений.

Электростанции являются источником трети общемировых выбросов СО2. Углекислый газ также является побочным продуктом при производстве железа, стали и цемента, выделяется из природного газа перед использованием последнего в качестве топлива.

Основное органическое топливо для электростанций – природный газ и уголь – сжигается при наличии воздуха. Когда сжигается природный газ, то содержащийся в метане водород связывается с кислородом, образуя воду.

Но используемый в процессе горения воздух содержит преимущественно азот, который не участвует в процессе горения. Чтобы эффективно хранить СО2, его прежде всего необходимо отделить от других газов. Для этого есть три стратегии:

1. Отделить СО2 после сжигания.

2. Убрать углерод из топлива до сжигания, таким образом в горении будет участвовать только водород, а образовываться вода.

3. Сжигать органическое топливо при наличии не воздуха, а кислорода, с образованием концентрированного СО2.

Для растворения СО2 перед выходом в атмосферу могут быть использованы химические процессы.

Сейчас применяются так называемые амины. Они поглощают СО2, образуя химические связи, особенно при высоком давлении и низкой температуре. Этот процесс называется «мокрой очисткой газа». Результат – химический раствор, который затем нагревается при пониженном давлении и выделяет концентрированный СО2.

Без химического связывания СО2 растворяют другие вещества. Данный процесс физический, в нем СО2 растворяется под давлением, а затем вымывается при помощи растворителя при пониженном давлении.

Растворитель может использоваться повторно.

Другой способ улавливания СО2 – охлаждать дымовые газы до точки сжижения СО2. Такой процесс требует существенных затрат энергии на охлаждение. Преимущество в том, что жидкости легко транспортировать на грузовом автомобиле или корабле. Можно также отделить газы при помощи тонких пленок – мембран.