碳捕集

胺洗滌

胺洗滌是一種溶劑型碳捕集方法，適用於大流量產業，例如發電廠、化學工藝廠或鋼廠。當多個高排放產業聚集在一起時，胺洗滌系統甚至可以集中安裝，由多家工廠共用同一套設施。

首先，在冷卻塔中將煙氣（也稱為排氣）冷卻至略高於室溫。然後，冷卻後的煙氣進入吸收塔，在吸收塔中引入胺，這是一種液態鹼性吸收劑。煙氣中的 CO₂ 在胺中溶解並被捕集。所有其他氣體會持續在塔內上升並排出。

胺現在含有高濃度的 CO₂。為了將其分離，胺會移轉至再生塔，在那裡使用蒸汽在真空下加熱。透過施加真空，可以降低胺的沸點。蒸汽釋放出捕集的二氧化碳，此時的純度非常高。胺在高溫下分解。因此，透過降低沸點，胺可以保留並可重複使用，只要正確處理，就能使用多年。因此，胺的再生使製程更永續且更具成本效益：新胺不僅購買成本高昂，廢棄處理也十分困難。

最後一步是將 CO₂ 移轉至收集容器。真空泵浦將捕集的氣體從再生塔吸入收集容器。然後可運送二氧化碳以供重複使用或封存，胺液則返回吸收塔。

移動床 製程

碳捕集的移動床製程包含三步：吸附反應器、脫附反應器和吸附乾燥機。在此製程中，CO₂ 被固體吸附劑收集。這些由多孔性材料製成的球體浸飽了胺類溶劑，其會循環通過系統的三個區域。

吸附反應器
製程在吸附反應器內開始。在這裡引入工業製程的煙氣，並且 CO₂ 由吸附劑吸附。雖然方法不同，但此步驟的運作方式與胺洗滌製程完全相同：二氧化碳溶解於胺溶劑中並被捕集。

脫附反應器
載有 CO₂ 的固體吸附物接著會移動到脫附反應器中。蒸汽被吹入反應器並冷凝到固體吸附劑上，釋放出 CO₂，之後可將其提取出來。

連接到脫附反應器出口的真空泵浦會抽吸 CO₂。氣體流經真空泵浦，並在出口進入收集容器。它可以從那裡被運送以供重複使用或封存。

吸附式乾燥機
接下來，現在已吸飽濕氣的固體吸附劑會移動到吸附劑乾燥器中。鼓風機將暖空氣送入乾燥機，降低濕氣含量。然後從吸附式乾燥機排出固體吸附劑，以備重複使用。

真空波動吸附 (VSA)

真空波動吸附 (VSA)，也稱為壓力波動吸附 (PSA) 或真空壓力波動吸附 (VPSA)，是一種 CO₂ 分離製程，遵循與移動床製程相同的一般步驟：吸附、脫附和再生。

吸附
首先，煙氣在高壓下通過所說的吸附床。這是一種由固體吸附劑製成的過濾器：一種多孔材料，可以是像其他捕集方法一樣的胺基材料，也可以是另一種化合物，例如活性炭或沸石。它有選擇性地捕集 CO₂ 分子，同時允許其他氣體通過。

脫附
在將 CO₂ 與其餘煙氣分離且吸附床已達飽和狀態後，便會在腔體內施加真空。因此，捕集的二氧化碳分子上的壓力降低，使其能夠從吸附床分離或解吸並重新恢復氣態。當溫度同時升高時，脫附製程更有效率。

再生
與胺洗滌製程一樣，釋放二氧化碳的製程也讓胺基吸附床得以再生，使其能夠重複使用。

分子隨後能以高純度回收，以便運輸或封存。

使用膜片捕集碳是一種易於擴展的方法，適用於中小型二氧化碳排放源，例如沼氣提煉或石化精煉製程。膜片補集製程由多個不同的膜片組成。它們作為過濾器：膜片材料可讓 CO₂ 輕易通過，而其他氣體則被阻擋在外。

透過對這些膜片施加真空和正壓，可提高製程的整體效率。真空和正壓有助於維持每個膜片兩側的壓差。使用真空泵浦降低膜片一側的壓力，使用鼓風機增加另一側的壓力。這會增加 CO₂ 穿透膜片的速率。

膜片捕集通常分為兩個獨立的階段，每個階段由多個膜片模組組成，這些模組並行運作。透過過濾兩次，可分離和去除最大量的煙氣，從而獲得更高純度的回收 CO₂。

無論使用哪種二氧化碳移除方法，CO₂都可以被利用或永久封存。

用途

二氧化碳是各行各業都需要的重要資源。全球每年需要超過 2.3 億公噸的 CO₂。最大的消費者是肥料行業，其次是石油和天然氣行業，該行業利用二氧化碳氣體來提高石油採收率。

然而，它在其他商業應用中也是重要商品。二氧化碳氣體用於滅火系統、促進溫室植物生長以及食品與飲料生產。

透過重複使用原本會釋放到空氣中的二氧化碳，創造出一個更永續的循環系統。

存放

第二種可選的二氧化碳處理方法是永久封存二氧化碳。二氧化碳可封存在地下深處的基岩中。

為此，CO₂ 首先與水混合形成碳酸。碳酸被泵送至地底深處。碳酸水的酸性會溶解玄武岩基岩內的礦物質，並使其離子游離至水中。

隨著時間的推移，這些離子會與二氧化碳反應並結合。這會使其礦化並形成固體，這意味著二氧化碳基本上成為岩石本身的一部分。

兩年後，90% 以上的混合物將完成此過程。由此確保安全永久地封存二氧化碳，保證其不會回流大氣層。

CO2 轉化為岩石

直接海洋捕集是另一種正在開發的從自然環境中去除二氧化碳的方法。

我們地球的海洋是天然碳匯：在數十年的時間內，空氣中的 CO₂ 會擴散並溶解在海洋中。海洋的表層海水可以經過處理，以去除其中的二氧化碳。捕集的少量水（不到 1%）會被轉移並預先處理以產生酸。然後將酸添加到剩餘的捕集水中，在那裡觸發化學工藝，提取 CO₂。然後，水會恢復到其原始 pH 值，並回到海洋中。

這個製程會讓海水吸收與剛去除的 CO₂ 等量的二氧化碳，使其成為永續的解決方案。

如果投入運作，這將是一種極為環保的二氧化碳捕集方法，因為它僅使用海水，不涉及吸收劑或溶劑，也不會產生副產品。

根據所採用的類型和技術，碳捕集中使用了各種不同的真空技術。

乾式螺旋式、爪式和水封式真空泵浦均可用於直接空氣捕捉 (DAC)，而工業捕集方法也可使用迴轉葉片和魯式轉子真空泵浦以及環型鼓風機。

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直接空氣捕捉 (DAC) 是一種直接從大氣中提取二氧化碳的方法。

與工業碳捕集不同，這並非在排放現場進行，而是可以從任何地方進行。

然後，碳可以永久封存在地表下，或用於需要二氧化碳的工業製程中。

Busch 真空泵浦用於世界各地的碳捕集製程。無論是工業碳捕集還是直接空氣捕捉，您都能在各種碳捕集技術中找到我們的真空泵浦。

由於我們的真空泵浦在碳捕集與封存方面扮演著決定性角色，我們也為更環保的世界做出了貢獻。我們的泵浦可確保有效且高效地從大氣中去除二氧化碳，並安全地重複使用或封存二氧化碳。

直接空氣捕捉 (DAC) 並未設立在排放源頭，而是從大氣中去除事先存在的二氧化碳。

捕集系統不需要連接到工廠或充電站，這意味著它可以位於任何地方，完全獨立於其他產業。

DAC 也是一種捕集碳的方法，適用於無法使用直接系統的排放源（例如來自車輛），同時也能捕集過去遺留的碳，即在碳捕集技術可用之前所排放的在大氣中聚集的二氧化碳。

可以，在碳捕集製程中捕獲的二氧化碳可以重複使用。

CO₂ 是各行各業的重要資源，其用於肥料和滅火系統的製造，並被引入溫室中以促進植物生長。

透過重複使用原本會釋放到空氣中的二氧化碳，創造出一個更永續的循環系統。

碳捕集可將 CO₂ 排放量降至最低，從而減少現有發電廠對大氣的整體影響。

工業碳捕集系統可以改裝到當前使用化石燃料運作的發電廠。

使用直接空氣捕捉 (DAC) 系統，碳捕集還可以去除先前排放到大氣中的二氧化碳。

因此，碳捕集是減輕我們現有技術影響的一種方式，同時世界正在向更環保的發電方式轉變。