Karbonfangst

Aminskrubbing

Aminskrubbing er en løsemiddelbasert karbonfangstmetode som er egnet for industrier med høy volumstrøm, slik som kraftverk, kjemisk prosessindustri eller stålverk. Der flere industrier med høye utslipp er klynget sammen, kan aminskrubbesystemer til og med sentraliseres, med én installasjon som brukes av flere fabrikker.

Først kjøles røykgassen, også kalt eksos, ned til like over romtemperatur i et kjøletårn. Deretter går den avkjølte røykgassen inn i absorpsjonstårnet der amin, et flytende alkalisk adsorpsjonsmiddel, tilføres. CO₂ fra røykgassen løses opp i aminet og fanges. Alle andre gasser fortsetter å stige opp gjennom tårnet, og slippes ut.

Aminet inneholder nå en høy konsentrasjon av CO₂. For å separere det, overføres aminet til regenereringstårnet, der det varmes opp under vakuum med damp. Ved å påføre vakuum kan aminets kokepunkt senkes. Dampen frigjør det oppfangede karbondioksidet, nå med svært høy renhet. Amin brytes ned ved høye temperaturer. Ved å senke kokepunktet bevares dermed aminet og kan gjenbrukes – i mange år hvis det behandles riktig. Regenerering av amin resulterer derfor i en prosess som er både mer bærekraftig og mer kostnadseffektiv: Nytt amin er dyrt å kjøpe og vanskelig å avhende.

Det siste trinnet er å overføre CO₂ til en oppsamlingsbeholder. En vakuumpumpe suger den oppsamlede gassen fra regenereringstårnet og til oppsamlingsbeholderen. Karbondioksidet kan deretter transporteres for gjenbruk eller lagring, og aminvæsken returneres til absorpsjonstårnet.

Bevegelig lag-prosess

Bevegelig lag-prosessen for karbonfangst består av tre trinn: adsorpsjonsreaktoren, desorpsjonsreaktoren og adsorbenttørkeren. I denne prosessen samles CO₂ opp av faste sorpsjonsmidler. Dette er kuler laget av et porøst materiale og mettet med aminløsemiddel, som sirkulerer gjennom de tre områdene i systemet.

Adsorpsjonsreaktor
Prosessen starter i adsorpsjonsreaktoren. Her føres røykgassen fra industriprosessen inn, og CO₂ adsorberes av sorpsjonsmiddelet. Selv om metoden er forskjellig, fungerer dette trinnet nøyaktig på samme måte som i aminskrubbingsprosessen: Karbondioksidet løses opp i aminløsemiddelet og fanges.

Desorpsjonsreaktor
Det CO₂-mettede faste sorpsjonsmiddelet flyttes deretter til desorpsjonsreaktoren. Damp blåses inn i reaktoren og kondenserer på det faste sorpsjonsmiddelet, og frigjør CO₂, som deretter kan ekstraheres.

En vakuumpumpe koblet til utløpet på desorpsjonsreaktoren suger inn CO₂. Gassen beveger seg gjennom vakuumpumpen og kommer inn i oppsamlingsbeholderen ved utløpet. Derfra kan den transporteres for gjenbruk eller lagring.

Adsorpsjonstørker
Deretter flyttes det faste sorpsjonsmiddelet, som nå er mettet med fuktighet, til adsorpsjonstørkeren. En blåser presser varm luft inn i tørkeren og reduserer fuktighetsinnholdet. Det faste sorpsjonsmiddelet tømmes deretter fra adsorpsjonstørkeren, klart til gjenbruk.

Vakuumsvingingsadsorpsjon (VSA)

Vakuumsvingingsadsorpsjon (VSA), også kalt trykksvingingsadsorpsjon (PSA) eller vakuum-trykksvingingsadsorpsjon (VPSA), er en CO₂-separasjonsprosess som følger de samme generelle trinnene som bevegelig lag-prosessen: adsorpsjon, desorpsjon og regenerering.

Adsorpsjon
Først føres røykgassen under høyt trykk gjennom det som kalles et adsorpsjonslag. Dette er et slags filter laget av et fast sorpsjonsmiddel: et porøst materiale som enten kan være aminbasert, akkurat som de andre fangstmetodene, eller en annen forbindelse, slik som aktivt kull eller zeolitt. Det fanger selektivt opp CO₂-molekylene samtidig som det lar andre gasser passere gjennom.

Desorpsjon
Etter at CO₂ er separert fra resten av røykgassen og adsorbentlaget er mettet, påføres vakuum i kammeret. Som et resultat senkes trykket på de oppfangede karbondioksidmolekylene slik at de kan løsne, eller desorberes, fra adsorbentlaget og gå tilbake til en gassform. Når temperaturen samtidig økes, blir prosessen med desorpsjon enda mer effektiv.

Regenerering
Akkurat som i aminskrubbingsprosessen, regenererer denne prosessen for å frigjøre karbondioksid også det aminbaserte adsorbentlaget, slik at det kan gjenbrukes.

Molekylene kan deretter fanges opp igjen, nå med høy renhet, for transport eller lagring.

Karbonfangst ved hjelp av membraner er en lett skalerbar metode som er egnet for små til middels store utslippssteder med karbondioksid, som biogassoppgradering eller petrokjemiske raffineringsprosesser. Prosessen med membranfangst består av flere forskjellige membraner. Disse fungerer som filtre: Membranmaterialet lar CO₂ lett trenge gjennom, mens andre gasser holdes ute.

Ved å påføre vakuum og overtrykk på disse membranene, øker den generelle effektiviteten til prosessen. Vakuum og overtrykk bidrar til å opprettholde en trykkforskjell på tvers av hver membran. Trykket reduseres på den ene siden av membranen ved hjelp av en vakuumpumpe og økes på den andre siden ved hjelp av en blåser. Dette øker gjennomtrengeligheten av CO₂ gjennom membranen.

Membranfangst er vanligvis delt inn i to separate trinn, som hvert består av flere parallelle membranmoduler. Ved å filtrere to ganger separeres og fjernes maksimal mengde røykgass, noe som gir høyere renhet i den gjenvunnede CO₂-gassen.

Uansett hvilken metode for fjerning av karbondioksid som brukes, kan CO₂ enten utnyttes eller lagres permanent.

Bruksområder

Karbondioksid er en viktig ressurs som kreves i en rekke bransjer. Globalt trengs det over 230 millioner tonn CO₂ hvert år. Den største forbrukeren er gjødselindustrien, etterfulgt av olje- og gassektoren, som bruker gassen til økt gjenvinning av olje.

Men det er også en viktig handelsvare innenfor andre kommersielle bruksområder. Gassen brukes i brannslukningssystemer, for å stimulere plantevekst i drivhus og i mat- og drikkevareproduksjon.

Ved å gjenbruke karbondioksid som ellers ville blitt sluppet ut i luften, skapes et mer sirkulært og bærekraftig system.

Lagring

Det andre alternativet for håndtering av oppfanget karbondioksid er å lagre det permanent. Karbondioksid kan lagres dypt under bakken i berget.

For å gjøre det, blandes CO₂ først med vann for å danne karbonsyre. Denne pumpes langt ned under jordens overflate. Syreinnholdet i det kullsyreholdige vannet løser opp mineralene i basaltfjellet, og ionene frigjøres i vannet.

Over tid reagerer disse ionene med og binder seg til karbondioksidet. Dette mineraliserer det og skaper et fast stoff – noe som betyr at karbondioksidet blir en del av selve berget.

Etter to år vil over 90 % av blandingen ha fullført denne prosessen. Dette sikrer en trygg og permanent hvileplass for karbondioksidet og sørger for at gassen ikke slipper ut i atmosfæren igjen.

Gjøre CO2 om til solid stein

Direkte havfangst er en annen metode som er under utvikling for å fjerne karbondioksid fra naturen.

Planetens hav er naturlige karbonsluk: Over en periode på mange tiår, sprer CO₂ fra luften seg og løses opp i havet. Det øverste laget av havvannet kan behandles for å fjerne karbondioksidet det inneholder. En liten mengde – mindre enn 1 % – av vannet som fanges opp, avledes og forbehandles for å danne en syre. Syren tilsettes deretter resten av det oppsamlede vannet, der den utløser en kjemisk prosess som trekker ut CO₂. Vannet gjenopprettes deretter til sitt opprinnelige pH-nivå og returneres til havet.

Denne prosessen vil gjøre det mulig for havvannet å trekke ned samme mengde CO₂ som nettopp ble fjernet, noe som gjør det til en svært bærekraftig løsning.

Hvis det tas i bruk, vil dette være en ekstremt miljøvennlig metode for å fange karbondioksid, siden det utelukkende bruker havvann, ikke involverer absorbenter eller løsemidler og ikke danner biprodukter.

Avhengig av typen og teknikkene som brukes, benyttes en rekke ulike vakuumteknologier til karbonfangst.

Tørre skrue-, klo- og væskeringvakuumpumper kan alle brukes til direkte luftfangst (DAC), mens industrielle fangstmetoder også kan bruke vakuumpumper med roterende lameller og roterende lober samt sidekanalsblåsere.

Bla gjennom vår produktfinner eller kontakt oss – vi vil samarbeide med deg for å finne den riktige løsningen for ditt bruksområde.

Direkte luftfangst (DAC) er en karbonfangstmetode som trekker ut karbondioksid direkte fra atmosfæren.

I motsetning til industriell karbonfangst, skjer ikke dette på utslippsstedet, men kan gjøres hvor som helst.

Karbonet kan deretter lagres permanent under jordoverflaten eller gjenbrukes i industrier som krever karbondioksid til sine prosesser.

Vakuumpumper fra Busch brukes i karbonfangstprosesser over hele verden. Du finner våre vakuumpumper i alle typer teknologier for karbonfangst, både i industriell karbonfangst og direkte luftfangst.

Siden våre vakuumpumper spiller en avgjørende rolle i karbonfangst og -lagring, bidrar vi også til en grønnere verden. Våre pumper sikrer at karbondioksidet fjernes effektivt fra atmosfæren og gjenbrukes eller lagres på en sikker måte.

I stedet for å befinne seg ved utslippskilden, fjerner direkte luftfangst (DAC) allerede eksisterende karbondioksid fra atmosfæren.

Systemet trenger ikke å være tilknyttet en fabrikk eller et kraftverk, noe som betyr at det kan plasseres hvor som helst, helt uavhengig av andre bransjer.

DAC er også en metode for å fange karbon som slippes ut fra kilder der et direkte system ikke er mulig, for eksempel fra kjøretøy, samt gammelt karbon – karbondioksidutslippene som har bygget seg opp i atmosfæren gjennom mange år før teknologien for karbonfangst var tilgjengelig.

Ja, karbondioksidet som fanges opp i karbonfangstprosesser kan gjenbrukes.

CO₂ er en viktig ressurs i en rekke bransjer – det brukes i produksjonen av gjødsel og brannslukkingssystemer og tilføres i drivhus for å stimulere plantevekst, for å nevne noe.

Ved å gjenbruke karbondioksid som ellers ville blitt sluppet ut i luften, skapes et mer sirkulært og bærekraftig system.

Karbonfangst kan minimere CO₂-utslippene og dermed den totale virkningen eksisterende kraftverk har på atmosfæren.

Et eksisterende kraftverk som bruker fossil energi kan ettermonteres med et industrielt karbonfangstsystem.

Og med et system for direkte luftfangst (DAC) kan karbonfangst også fjerne tidligere utslipp fra atmosfæren.

Karbonfangst er derfor en måte å redusere påvirkningen fra vår eksisterende teknologi på, samtidig som verden går over til grønnere strømproduksjon.