Cattura e storage di anidride carbonica

CCS: Carbon Capture and Storage

Processo di combustione di carbone e petrolio. 3 diversi procedimenti tra più importanti (ora quelli riguardo _CO2) ma non solo, eliminare anche particolato, ossidi di zolfo e azoto.

• _CO2 a fine combustione potrebbe non assicurarla completamente.
• L'idrogeno in genere ricavato da gas naturale ed emette _CO2.

1. Capture post-combustione
2. Capture pre-combustione
3. Oxyfuel Combustion Capture

Necessita ^H₂ come combustibile ma porta con sé ossigeno (difficile da controllare).

Capture post-combustione

Funziona anche con altre concentrazioni di _CO2;

Richiede grosse quantità di solventi;

Base: presenza assorbenti per _CO2 (potenza chimica dei solventi);

Non sempre pressoché combustibile;

Compatibilità dei processi e delle infrastrutture già esistenti;

La cattura della _CO2 non obligatoria faccia eliminazione;

Reazioni parasitiali → in generale viene immessa nel naturale.

Capture pre-combustione

Separazione del carbonio dalla miscela iniziale e conversione controllata nei prodotti che hanno

ossidazione in ambiente anidride: 2C + O₂ + H₂O → H₂ + CO + CO₂

- trattamento con acqua: C + H₂O → H₂ + CO → syngas

- trattamento con acqua: CO + H₂O → CO₂ + H₂

(CH₄ + H₂O → CO + H₂H I ₂OH₂

passando da gas naturale

2C + O₂ → 2CO + al do ₂

→ parziale ossidazione reazione completa con la pressione ambiente con O₂

Per totale pressione di CO₂ tutto quello maggior parte della cattura in parte produzione

(solventi sfusi che si legano meno fortemente alle CO₂);

Prenomina l'O_{2 2}

Cattura Oxyfuel:

In reazioni in cui l'ossigeno ossidante è ossigeno

Rimuove particolato, solfuri e N per l'ossidazione in modo che

emissioni di CO₂

Si ottiene un problema di concentrazione (più facile da togliere) (sopra ₈₀%);

Scambiatori di grande meccanismo ossigeno puro (alto costo)

Non permette di rimuovere SO₂, NO

CCS: Carbon Capture and Storage

Processo di combustione di carbone e petrolio: hanno però 2 p

• produzione di CO₂ (non così facile eliminare particolato, ossidi di zolfo)

=> Il CO₂ è il gas serra che assiste la cattura L'idrogeno è invece prodotto da gas naturale ed emette CO₂

3 Processi principali:

1. Capture post-combustione
2. Capture pre-combustione
3. Oxyfuel Combustion capture

Necessita che le combustione sia priva di O₂ (difficile da controllare)

Capture post-combustione

Funziona anche con altre combustioni di Co₂. Richiedono grosse quantità di solventi Bassa pressione assorbe CO₂ (potenza chimica di solventi) Processo difficile e costoso Compatibile dovrà processi e con le infrastrutture già esistenti La cattura della Co₂ non fca e eliminazione Redox reaction => in genere viene limitato nel Natrox

Capture pre-combustione

Separazione del carburante alla molecola iniziale e connessione controllata nei prodotti che hanno

• Ossidazione in ambiente umido: 2C + O₂ + H₂O → H₂ + CO₂ + O₂
• Trattamento con acqua: C + H₂O → H₂ + CO → syngas
• Trattamento con acqua: CO + H₂O → CO₂ + H₂

(CH₄+H₂O → CO + 3H₂ passando da gas naturale) 2C(s) + O₂ ⇆ 2C(s) + O₂ ⟶ parziale ossidazione

reazione completamente con pressione ambiente con O₂

Permette piccole di CO₂ (telo delle maggiori rispetto alla cattura in parte produzione) (che lega molto fortemente alle CO₂₎ Permette O₂

Capture Oxyfuel

In regioni in cui è aggiunta ossidante è ossigeno Riduzione drasti all'aria e la fga l'ossidazione in modo da inserire CO₂ Si ottiene un prodotto con concentrazione più facile da togliere (sopra dell'80%) Scambia il meccanismo di ossigeno puro (alto costo) (che non permette di rimuovere SO₂,NO₂)

Oxyfuel capture - CLC

metodo di ricerca elevato purezza

Ciclo fumi ottenuto per combustione parziale piombo e ossigeno.

Ossigeno portato attraverso un solido metallico metallo a contatto con elevato ossigeno.

Reagendo con metallo per ossido formando un metallo reattivo dove l’ossigeno all’ossidocarburato (combustibile) e formando (O2), H2O e il metallo le quale viene separato del reattor gas endotermico gassoso ad opera un reazione oxidico.

Si assestar il metalo combustione avviene con ossigeno.

Amine Absorption Technologies

Funzionano anche con basse concentrazioni al CO₂

Il CO₂ viene fermato un in un bubble contenente i solvente (ammonia), il solvente conte il CO₂

Il solvente viene accumulato in un rigenerator riscaldata a 100/120°C per rimuovere del CO₂ fa quale viene portato a da plume d’acqua

Condensazione microdelle gassiche una Field al CO₂ metodo concentrato

• (Più del 85%) è quindi portache compressa concentrato e commercializzata
• Raffreddamento del rilasciato da (60/65°C cicleraggio

Note: applicazioni

Svantaggi

• I impiegano capacitede al co2cata. La ammonia cattura il CO₂
• Quimik sono alte quantità di quinaemina sola.
• Costosi la descrizione deltolante oggico carbonio
• Alte considerate dal energie durante il rigeneratore dalle altre rivere temperature

Ammoniae degradate con SO₂, NO_X, HCl, HF e altre reazioni.

Il termico di decomporso fiamma

Energices sembra non digitalico.

Aca Ammoniala Process - AAP

Fotte con pompaconciamsemi (quinae meccanicamento di gas) produce carbone da camminante.

Al treated della temperatura o della atmosfera si possono ottenere altre poti adatte come ibrure, solobeli e nitrata

• Coltura e conversione

Physical Absorption Process

Acque più esper di Henry

Per gel conglomeri contenuti di CO₂ senso se i un solvente mentre importante.

5 viratoi di tempethrata & reagiremeno

3 Metodi

1. Sodaksol - dimetile etere polietileneg dezele
   • Materiale di voi ibantrante adsorbimamento 0/5°c
   • Si adsorbimento consideramento con vodkaun commerervi nelateo distribue
2. Radksel - metandla ca ~35°C a ~10°C
3. Felox - potorem carbonatato ~advertente pare metodo efficeno alla CO₂

Soluxol

• Non depressioni di calore, no reazioni chimiche
• I processi sfruttano alte affinità del Soluxol con acqua
• Impianto iniziale rel. costi minimi di funzionamento
• Rimescolamento del flusso di aria, no calore
• Processi non energivori a bassa pressione
• Costante nella pressione
• Assorbe meglio rispetto agli isocarbons parami (HC coni)
• Soluxol più efficiente ad alte percentuali
• Raccolto nell’industria long range
• Non costante all'inerzia termica e chimica
• No corrosioni, no problemi di degradazione
• Solventi d'acqua ad ammettere tracce metalliche
• Frigo inferiore rispetto ai solvimenti
• Complesse alternative non più nel metronidylto

Physical Adsorption Process:

• In forma solida
• Efficienza legata all'area superficiale pori alti

1. Adsorbimento => Rimozione selettiva della CO2 da un flusso di gas adsorbente (zeoliti e carboni attivi)

   • physisorption
   • chemi-sorption

2. Desorbimento => Rigenerazione (desorbimento)

   • riduzione della pressione => Pressure Swing Adsorption o PSA
   • aumento della temperatura => Temperature Swing Adsorption o TSA
   • corrente elettrica => Electrical Swing Adsorption o ESA
   • vantaggi
   • problemi limiti => PSA

• Materiali ads -> che vengono usati come materiali: adsorbenti, setacci molecolari, carboni attivi, composti all'olio, carbonati
• Superficie molecolari con traduttori amminiche => setacci molecolari

Carboni attivi:

• Strutture di distribuzione dei siti attivi dipende dalla struttura
• bisogna togliere coppia acida per aggiungere gruppi basici

1. Trattamento ad alta T >1000 °C per produrre gruppi acidi per desorbimento
2. Trattamento in ammoniaca (atmosfera di ammoniaca) = 600/1000 °C

Composti di ossidi:

• Usati per la raccolta della CO2 dall'aria

Li2ZrO3(s) + CO2(g) → Li2CO3(s) + ZrO2(s)

Reazione reversibile a >50/690°C

Li2SiO3(s) + CO2(g) → Li2CO3(s) + Li2SiO3(s)

Andata sotto a >200°C di CO2 Reazione sopra a >200°C

al costo iniziale per avere che le emissioni da CO₂

producono n₁₀ meno efficiente = aumento dell’energia da 20/80 = input

CO₂ immagazzinare o rimuovere?

Geological Storage

• iniezione a 1 Km nel sottosuolo (contenere saline, fluide)
• in forma oli = p.e. oli superficiale
• e roccia di sistema tra le rocce

Industria chimica

• modifiche molecole ottenute usando la CO₂:
  • indurre aspetto – indurre acido salicilico
  • solvente green (meno tossici) e per togliere la caffeina dal caffè

Combustibile

• riduzione della CO₂ per immagazzinazione energia (stoccaggio chimico dell’energia)

due esse specificamente immagazzinabile alta densità – (condensato: termo generico)

batterie –) buono per piccole dimensioni: ne ho bisogno di grandi quantità di

energia e per bisogno immagazzina tanto, non usare bene storage

altrimenti unica necessità un storage continuo

fonti rinnovabili:

• elettrica: H₂O
• elettricità –) H₂O –) idrogeno contenibile

combustibile sintetici contenere CO₂

non contengono petrolio –) CO₂ + H₂O

a benzina produrre stessi elementi (combustibili sintetici) idrocarburi e aria

idrocarburi utilizzazioni:

maniera nello: CO₂ + acqua

Methanolo

• più facili da ottenere e da utilizzare

(CO₂ deve essere riciclata)

biomassa – alimentazione – C.O. – ciclo natura le

(fotosintesi)

H₂ elettrolizz:

CO₂ ciclo artificiale

energie rinnovabili:

combustibile –) gas di sintesi, biogas o CH₄

chimica:

Syngas

ciclo del carbonio

biomassa

• pachi ricchi di zucchero –) alimentazione
• pachi ricchi di cellulosa –) non edibili e possono essere
• trasformate in biogas

gas di sintesi

CO₂ che deve essere integrato nel ciclo

Conversione di CO₂ in combustibile

CO₂ è molecola termodinamicamente stabile

• meccanismo di idrogenazione → si fornisce energia, si usano catalizzatori e condizioni opportune di pressione → ΔH positivo a temperatura

1. CH₄ + H₂O → reforming del metano (endotermica)
2. CH₄ + CO₂ → → legame all’acqua
3. → dry reforming
4. Metanolo: usato come solvente, come precursore a formaldeide, olefine leggere (etilene e propilene) nella produzione di idrogeno, ALCOL: ALCOL combustibile e fuel cell

Commercialmente due processi

• 1. produzione di metano (Bosh)
• CO₂ + 3H₂ → CH₃OH ΔH si₂₉₈ = 49.5 Kj/mol₁ leggermente esotermica
• * DH a 25°C - esotermica!

Produzione di metanolo in maniera selettiva

• con catalizzatori, controllo di impiantum e quantità relativa di CO₂ e idrogeno → produzione di metanolo
• energia elettrica dal dubaluga → idrogeno → produzione di metano
• CO₂ cattura → CO₂ atmosferica come precursore dei combustibili;
• CO₂ atmosferica è da portata impianti e detrazione entrata molecolare

Impianti mix per produzione di energia e quella degli acciai, sono quelle che producono più CO₂

• CO₂ idrata o metano
• più efficienza Na e I 250°C basso e ad alti pressione
• Se aumentiamo la temperatura, all’inizio, la formazione di Co doppia alla reazione delle due reazioni per via alcadica
• 250°C e 5H₂O conversione > 72% selettività +68%
• A125°C e 3OH₂O conversione è 80%

... per migliorare le esstenze Na

carotec zar all’interno gli 8 metalli nobili

• procedure ripelolavi di depolzione
• e nanoapportazione
• di metalli (Mn, Ce) che assorbano idrogeno e prelungono nonintroduco piccola strategia di supporto
• si rifintesteria nel tamno e supporto
• fabbricante esperto sano absorbed di idrogeno e da fue co2 ito dalide è tamno
• rammi elementari altha

Dry Reforming

C_xH_y + CO₂ → 2CO + 2H₂

ΔHᵣ = 247 kJ/mol (298°C)

reazione di Fischer anno Tropsch

CO₂ + H₂ → H₂O + CO₂ ΔHᵣ < ΔH₂O/mol

CO₂ → CO + C → spiegare avvelena il catalizzatore

CH₄ → 2H₂ + C ΔHᵣ = 5 kJ/mol ΔHᵣ≈247.6 kJ/mol

Specie Attive (catalizzatori)

Pt, Ru, Ni, Fe, Co

Soppotti

• Presossiti
• Zeoliti
• Allumina

Lavoro due materiale

SrTiO₃ → metallo stabile ma catalitico, ma conducibilità^a ionica, ne elettronica inmessa invasione che fa di SrTiO₃ e Mo (VI) servo introduce un anancio₃ sopra-arombare

Mo room de cannu originariamente e riduzione

ossigeno e alcoluri conduttore elettronico/catalizzatori non produzione_1,2

idrogeno tradizionale

beige/grey idrogen

green idrogen

per diminuire l'impatto ambientale

Ti-reforming reazione di 3 processi

reazione di Ti-reforming

CH₄ + CO₂ ⇌ 2 CO + 2H₂

reazione di steam-reforming

CH₄ + H₂O ⇌ CO + 3H₂

ΔH° = 206,3 (endotermica)

reazione di ossidazione parziale del metano

CH₄ + 1/2 O₂ ⇌ CO + 2H₂

ΔH° = 35,6

reazione di ossidazione totale del metano

A - massimo fornire energia

rapporto stechiom. CO/H₂

ambiente e contro l'impatto ambientale

reazione di ossidazione del metano

CH₄ + 2O₂ ⇌ CO₂ + 2H₂O ΔH = 880 (endotermica molto)

prodotti che dovono essere riemovinate nel dry reforming

Si eletta prima che reazione di oggi l'ossidazione totale del metano

si ossidazione termache l'ossidazione totale del metano

(indossidazione termache e l'ossidazione totale del metano)

Soluzione senza colla (non può contenere CO₂) H₂O CO₂ H₂O O₂

Processo delicato prima che l'ossidazione permette di controllare la reazione di ossidazione

(l'ossigeno la stenza collina O₂ può)

Ironnano con braccia più complesse passivo circolare da più lampianti i carti

Nocessa cattolitizzatore gestione termica salvebbe calore di temperatura

/_{Bellessore attivo per diossidazine non reaction bianca/}

ossigeno che rimove fortemente diossidazione perché può ossidare completamente il metano

ma sono di no il fiore archiletura di O₂ (chemissimostrimona altroscious)

Le reazioni in genere avvengono attori lucemani; non vi è quindi conticornalo

nel rapporto della reazione del checci ho che tesi di contro il tentedente

Quantità di ossidazione calore totale la reazione gas più fortemente oscinata

Si utilizza un cattolizzatore per cubgane la temperatura dello massimo ossia di CO

(temperatura del nestare) che permette una reazione tratto alto tra inoltre: Catalizzatori simulcatori (composti di tène al fine di ) Co deposato Ni

ossido a diossida alumina

Si può usare ossido di cerio come supporto più ottenere metari (di reazione)

ceria alta temperatura aumentalà quantità di ossigeno tenede forense Ce (III)

in presenza di ossigeno che consumberà prima che Fe (III) che di (III)

Non essera partiamo una collaborazione particolare in fattorione di sodu

Si utilizza instrumenti

Si reazione mincora la probabilità dell'ossidazione completa

Applicabile ai holo di lus)

Sistemi di metale escursi con eco

leggero in modo modo uma fortite e sulla superficiale e non permette inc la ambientazione

Con premio elonico

Le prima che FE CO₂ rif lu forme carbonata {postu stabilite) che decomporre

Si utilizzano tutte per refiare ho coso questo il ho peste tutto a dentro tutto

Le reazioni interatture di reazione trasessioni rossa

modo intermente (altro modo).