Aminskrubbning

Aminskrubbning är en lösningsmedelsbaserad koldioxidavskiljningsmetod som är lämplig för industrier med höga volymflöden, som kraftverk, kemiska processer eller stålverk. Där flera industrier med höga utsläpp ligger nära varandra kan aminskrubbersystem till och med centraliseras , med en installation som används av flera fabriker.

Först kyls rökgasen, även kallad utblåsgas, till strax över rumstemperatur i ett kyltorn. Därefter kommer den kylda rökgasen in i absorberingstornet där amin, en flytande alkaliskt adsorbent, tillförs. CO₂ från rökgasen löses upp i aminen och fångas in. Alla andra gaser fortsätter att stiga upp genom tornet och släpps ut.

Aminen innehåller nu en hög koncentration av CO₂. För att avskilja den överförs aminen till regenereringstornet där den värms upp med ånga under vakuum. Genom att applicera vakuum kan aminens kokpunkt sänkas. Ångan frigör den infångade koldioxiden, nu med mycket hög renhet. Amin bryts ned vid höga temperaturer. Genom att sänka kokpunkten bevaras aminen och kan återanvändas – i många år om den behandlas på rätt sätt. Regenerering av amin resulterar därför i en process som är både mer hållbar och mer kostnadseffektiv: Ny amin är dyr att köpa och svår att kassera.

Det sista steget är att överföra CO₂ till ett uppsamlingskärl. En vakuumpump suger in den infångade gasen från regenereringstornet till uppsamlingskärlet. Därefter kan koldioxiden transporteras för återanvändning eller lagring, och aminvätskan återförs till absorberingstornet.

Moving bed-process

Moving bed-processen för koldioxidavskiljning består av tre steg: adsorptionsreaktorn, desorptionsreaktorn och adsorptionstorken. I denna process fångas CO₂ in av massiva sorbenter. Dessa är kulor som tillverkats av ett poröst material och som har mättats med aminlösningsmedel som cirkulerar genom systemets tre områden.

Adsorptionsreaktor
Processen startar i adsorptionsreaktorn. Här tillförs rökgasen från industriprocessen och CO₂ adsorberas av sorbenten. Även om metoden är annorlunda fungerar detta steg på exakt samma sätt som vid aminskrubbningsprocessen: Koldioxiden löses upp i aminlösningsmedlet och fångas in.

Desorptionsreaktor
Den CO₂-laddade fasta sorbenten rör sig sedan till desorptionsreaktorn. Ånga blåses in i reaktorn och kondenseras på den fasta sorbenten, varvid CO₂ frigörs, som sedan kan extraheras.

En vakuumpump ansluten till desorptionsreaktorns utlopp suger in CO₂. Gasen passerar genom vakuumpumpen och kommer in i insamlingskärlet vid utloppet. Därifrån kan den transporteras för återanvändning eller lagring.

Adsorptionstork
Därefter rör sig den fasta sorbenten, som nu är mättad med fukt, till adsorptionstorken. En blåsmaskin trycker in varm luft i torken varvid fukthalten minskar. Den fasta sorbenten släpps sedan ut från adsorptionstorken och är redo att återanvändas.

VSA (Vacuum Swing Adsorption)

VSA (Vacuum Swing Adsorption), även känd som PSA (Pressure Swing Adsorption) eller VPSA (Vacuum Pressure Swing Adsorption), är en CO₂-avskiljningsprocess som följer samma allmänna steg som i moving bed-processen: adsorption, desorption och regenerering.

Adsorption
Först passerar rökgasen under högt tryck genom en så kallad adsorptionsbädd. Detta är ett slags filter tillverkat av en fast sorbent: ett poröst material som antingen kan vara aminbaserat, precis som de andra avskiljningsmetoderna, eller baseras på en annan förening som aktivt kol eller zeolit. Det fångar selektivt in CO₂-molekylerna samtidigt andra gaser får passera igenom.

Desorption
Efter att CO₂ har avskiljts från resten av rökgasen och adsorbentbädden är mättad appliceras vakuum i kammaren. Det leder till att trycket på de infångade koldioxidmolekylerna sänks, vilket gör att de kan lossna, eller desorberas, från adsorbentbädden och återgå till gasform. När temperaturen samtidigt höjs blir desorptionsprocessen ännu effektivare.

Regenerering
Precis som vid aminskrubbningsprocessen regenererar denna koldioxidavskiljningsprocess även den aminbaserade adsorbentbädden, vilket gör att den kan återanvändas.

Därefter kan molekylerna fångas in igen, men nu med hög renhet, för transport eller lagring.

Koldioxidavskiljning med hjälp av membran är en metod som enkelt kan skaleras och som är lämplig för små till medelstora koldioxidutsläppare, till exempel biogasuppgradering eller petrokemiska raffineringsprocesser. Den membranbaserade infångningen består av flera olika membran. Dessa fungerar som filter: membranmaterialet släpper CO₂ medan andra gaser stoppas.

Genom att applicera vakuum och övertryck på dessa membran ökar processens totala effektivitet. Med hjälp av vakuum och övertryck upprätthålls en tryckskillnad över varje membran. En vakuumpump minskar trycket på ena sidan av membranet och en blåsmaskin ökar trycket på den andra sidan. Därmed ökar genomträngningshastigheten för CO₂ genom membranet.

Membranbaserad infångning är vanligtvis uppdelad i två separata steg, som vart och ett består av flera membranmoduler som arbetar parallellt. Genom att filtrera två gånger separeras och avlägsnas maximal mängd rökgaser, vilket möjliggör högre renhet hos den återvunna CO₂.

Oavsett vilken metod som används för koldioxidavskiljning kan CO₂ antingen utnyttjas eller lagras permanent.

Användning

Koldioxid är en viktig resurs som behövs i en mängd olika branscher. Globalt behövs över 230 miljoner ton CO₂ varje år. Den största konsumenten är gödningsmedelsindustrin, följt av olje- och gassektorn som använder gasen att öka oljeåtervinning.

Det är även en viktig handelsvara i andra kommersiella tillämpningar. Gasen används i brandbekämpningssystem, för att stimulera växttillväxt i växthus, och i livsmedels- och dryckesproduktion.

Genom att återanvända koldioxid som annars skulle släppas ut i luften skapas ett cirkulärare och mer hållbart system.

Lagring

Det andra alternativet för hantering av infångad koldioxid är att lagra den permanent. Koldioxid kan lagras djupt ner i berggrunden.

Detta görs genom att först blanda CO₂ med vatten för att skapa kolsyra. Denna pumpas långt ner under jordens yta. Syran i kolsyrat vatten löser upp mineralerna i basaltberget och deras joner frigörs i vattnet.

Med tiden reagerar dessa joner med och binder till koldioxiden. De mineraliseras och skapar ett fast ämne – vilket innebär att koldioxiden i princip blir en del av själva berget.

Efter två år har 90 % av blandningen genomgått den här processen. Detta säkerställer en säker och permanent lagringsplats för koldioxiden så att den inte återgår till atmosfären.

Förvandla koldioxid till massiv sten

Direkt havsavskiljning är en annan metod för att avlägsna koldioxid från vår naturliga miljö och som för närvarande är under utveckling.

Planetens hav är naturliga kolsänkor: CO₂ från luften sprids och löses upp i havet under många årtionden. Det översta lagret av havsvatten kan behandlas för att avlägsna den koldioxid det innehåller. En liten mängd – mindre än 1 % - av det vatten som fångas upp leds bort och förbehandlas för att skapa en syra. Syran tillsätts sedan till resten av det uppfångade vattnet, där den utlöser en kemisk process som drar ut CO₂. Vattnet återställs sedan till sin ursprungliga pH-nivå och återförs till havet.

Denna process skulle göra det möjligt för havsvattnet att ta upp samma mängd CO₂ som just avlägsnats, vilket gör det till en mycket hållbar lösning.

Om processen tas i drift skulle det vara en extremt miljövänlig metod för att fånga upp koldioxid, eftersom den uteslutande använder havsvatten, inte involverar några absorbenter eller lösningsmedel och inte skapar några biprodukter.

En mängd olika vakuumtekniker används vid koldioxidavskiljning, beroende på typ och teknik.

Torra skruv-, klo- och vätskeringvakuumpumpar kan alla användas för direkt luftavskiljning (DAC), medan industriella avskiljningsmetoder även kan använda vakuumpumpar med rotorlameller och roterande lober samt sidkanalfläktar.

Bläddra igenom vår produktsökare eller kontakta oss – vi samarbetar med dig för att hitta rätt lösning för din tillämpning.

Direkt luftavskiljning (DAC) är en metod för koldioxidavskiljning som extraherar koldioxid direkt från atmosfären.

Till skillnad från industriell koldioxidavskiljning sker detta inte direkt vid utsläppen utan kan göras var som helst.

Därefter kan koldioxiden lagras permanent under jordens yta eller återanvändas i industrier som behöver koldioxid för sina processer.

Vakuumpumpar från Busch används i koldioxidavskiljningsprocesser över hela världen. Du hittar våra vakuumpumpar inom alla typer av teknologier för koldioxidavskiljning, både inom industriell koldioxidavskiljning och direkt luftavskiljning.

Eftersom våra vakuumpumpar spelar en avgörande roll för avskiljning och lagring av koldioxid bidrar vi också till en grönare värld. Våra pumpar säkerställer att koldioxiden avlägsnas effektivt från atmosfären och återanvänds eller lagras på ett säkert sätt.

Istället för att befinna sig vid källan till utsläppen avlägsnar direkt luftavskiljning (DAC) redan befintlig koldioxid från atmosfären.

Systemet behöver inte anslutas till en fabrik eller ett kraftverk, vilket innebär att det kan placeras var som helst, helt oberoende av andra industrier.

DAC är även ett sätt att fånga upp koldioxid som släpps ut från källor där det inte är möjligt att använda ett direkt system – till exempel fordon – samt att fånga upp tidigare koldioxidutsläpp, som byggts upp i vår atmosfär under många år innan koldioxidavskiljande teknologi fanns tillgänglig.

Ja, den koldioxid som fångas upp i koldioxidavskiljningsprocesser kan återanvändas.

CO₂ är en viktig resurs i en mängd olika branscher – det används i tillverkningen av gödningsmedel och brandbekämpningssystem och förs in i växthus för att stimulera växternas tillväxt, för att bara nämna några.

Genom att återanvända koldioxid som annars skulle släppas ut i luften skapas ett cirkulärare och mer hållbart system.

Koldioxidavskiljning kan minimera CO₂-utsläppen och därmed den totala effekt som befintliga kraftverk har på vår atmosfär.

Ett befintligt kraftverk som drivs med fossila bränslen kan utrustas med ett system för industriell avskiljning av koldioxid.

Med ett system för direkt luftavskiljning (DAC) kan koldioxidavskiljning även avlägsna tidigare utsläpp från atmosfären.

Koldioxidavskiljning är därför ett sätt att minska effekten av vår befintliga teknologi samtidigt som världen går över till grönare elproduktion.