Fig. 1 Esquema del proceso que utiliza la "tecnología de regeneración por extracción de H2" La presión parcial de CO2 en el desorbedor se reduce por el H2 suministrado al fondo del desorbedor y la transferencia de masa de CO2 de una fase líquida (es decir, solución de amina que absorbe CO2) a una fase gaseosa se acelera, haciendo que la temperatura del desorbedor sea más baja. La mezcla de gases CO2 y H2 recolectada del cabezal del desorbedor puede usarse como material para la reacción de reducción de CO2. Como se ilustra en la figura, el proceso para fabricar combustibles o productos químicos independientes del petróleo se hace factible mediante el uso de H2 electrolizado por energías renovables (p. ej., energía solar) y CO2 incluido en los gases de escape de instalaciones como centrales eléctricas. Crédito:Universidad de Nagoya
Un grupo de investigación de la Universidad de Nagoya ha desarrollado una nueva tecnología que puede conservar drásticamente la energía utilizada para capturar dióxido de carbono (CO 2 ), uno de los gases de efecto invernadero, de instalaciones como centrales térmicas. Convencionalmente una cantidad significativa de energía (3 a 4 GJ / ton-CO 2 ) o altas temperaturas superiores a 100 ° C se han requerido para capturar CO 2 de los gases emitidos por una fuente concentrada, y existen expectativas de desarrollo de tecnología de captura de CO2 que consuma menos energía.
El grupo de investigación dirigido por el profesor asistente Hiroshi Machida ha desarrollado un CO sin precedentes 2 tecnología de captura, a saber H 2 tecnología de regeneración de pelado1), en el que el hidrógeno (H 2 ) se suministra gas a la torre de regeneración (desorbedor) 2). Se indica en esta investigación que, con la implementación de esta nueva tecnología, Los gases de escape de combustión pueden ser reemplazados por CO 2 / H 2 gas a temperaturas más bajas (85 ° C) que las utilizadas en la tecnología convencional. La reducción adicional de energía se puede lograr cuando se combina con tecnologías como las involucradas en la promoción de la utilización del calor de escape y la recuperación del calor de reacción.
Esta nueva tecnología puede exhibir el rendimiento de ahorro de energía más alto del mundo (es decir, La separación y recolección de energía requerida es menor a 1 GJ / ton-CO 2 cuando la temperatura del desorbedor es de 60 ° C) cuando se combina con el disolvente de separación de fases que también ha desarrollado este grupo de investigación.
Se espera que esta tecnología sea aplicable a la producción de materiales de valor agregado como la síntesis de metano, metanol, gasolina, etc., de CO 2 en los gases de escape de combustión y H 2 de energías renovables, y se espera que contribuya al reciclaje de carbono.
Fig 2. Comparación de la relación H2 / CO2 en el gas recolectado y la reducción de temperatura en el desorbedor A medida que aumenta la relación H2 / CO2, la temperatura en la parte inferior del desorbedor disminuirá. Estequiométricamente, la proporción ideal de H2 / CO2 es 4 para el proceso de síntesis de metano y 3 para el proceso de síntesis de metanol (Ver área dentro de la elipse en la figura). El disolvente de separación de fases se caracteriza por una baja temperatura de regeneración, y el proceso de regeneración por extracción de H2 puede reducir aún más la temperatura de regeneración. Crédito:Universidad de Nagoya
(1) H 2 tecnología de regeneración de pelado
En el proceso convencional para sintetizar combustibles o productos químicos a partir de CO 2 y H renovable 2 , CO puro 2 se recoge y luego se mezcla con H 2 antes de ser suministrado al reactor de reducción. En la H 2 tecnología de regeneración de pelado, H 2 el gas se suministra en la parte inferior del desorbedor. Como resultado, CO 2 se reduce la presión parcial en el desorbedor, que promueve la regeneración y baja la temperatura de regeneración. La mezcla de CO 2 y H 2 los gases recogidos del cabezal del desorbedor se suministran directamente al reactor de síntesis.
(2) Torre de regeneración (Desorber)
En el método de absorción de amina, CO 2 torres de absorción y regeneración (es decir, absorbedor y desorbedor) se utilizan para separar y recoger CO 2 en la mezcla de gases de escape de instalaciones como centrales eléctricas. Gases como N2 y O2, además de CO 2 , están incluidos en los gases de escape de combustión de estas instalaciones y CO puro 2 el gas se recoge con este método de absorción de amina. Solo el CO 2 el gas es absorbido en el absorbedor por una solución de amina, y luego se calienta en el desorbedor para regenerar CO puro 2 gas. En otras palabras, solo CO 2 El gas se puede extraer de la mezcla de gases.
