27 ژانویه 2022 – کارما زوریقی/دانشگاه RMIT
محققان استرالیایی یک روش جدید هوشمند و فوق کارآمد برای جذب دی اکسید کربن و تبدیل آن به کربن جامد برای کمک به پیشبرد کربن زدایی در صنایع سنگین ایجاد کرده اند.فناوری استفاده از دی اکسید کربن توسط محققان دانشگاه RMIT در ملبورن استرالیا، به گونه ای طراحی شده است که به راحتی در فرآیندهای صنعتی موجود ادغام شود.
کربن زدایی یک چالش فنی بزرگ برای صنایع سنگین مانند سیمان و فولاد است که نه تنها انرژی بری دارند، بلکه مستقیماً CO2 را به عنوان بخشی از فرآیند تولید منتشر می کنند.
فناوری جدید مسیری را برای تبدیل فوری دی اکسید کربن در حین تولید و حبس کردن دائمی آن در حالت جامد ارائه می دهد و CO2 را از جو خارج می کند.
پروفسور توربن دنکه، یکی از محققین، گفت که این کار بر اساس رویکرد تجربی قبلی که از فلزات مایع به عنوان کاتالیزور استفاده می کرد، ساخته شده است.دنکه گفت: «روش جدید ما همچنان از قدرت فلزات مایع بهره می‌برد، اما طراحی برای ادغام نرم‌تر در فرآیندهای صنعتی استاندارد اصلاح شده است.این فناوری جدید علاوه بر ساده‌تر بودن، کارآمدی بیشتری دارد و می‌تواند در یک لحظه CO2 را به کربن تبدیل کند.ما امیدواریم که این بتواند یک ابزار جدید مهم در فشار به سمت کربن زدایی باشد، تا به صنایع و دولت ها کمک کند تا به تعهدات اقلیمی خود عمل کنند و ما را به طور اساسی به صفر خالص نزدیکتر کند.»
یک درخواست ثبت اختراع موقت برای این فناوری ثبت شده است و محققان اخیرا قراردادی به ارزش 2.6 میلیون دلار استرالیا (1.85 میلیون دلار) با شرکت فناوری محیط زیست استرالیا ABR امضا کرده اند که در حال تجاری سازی فناوری ها برای کربن زدایی صنایع تولید سیمان و فولاد هستند.
دکتر کن چیانگ، محقق مشترک، گفت که تیم مشتاق شنیدن سایر شرکت‌ها برای درک چالش‌های موجود در صنایعی که کربن‌زدایی آن‌ها دشوار است و شناسایی سایر کاربردهای بالقوه این فناوری است.
چیانگ گفت: «برای تسریع انقلاب صنعتی پایدار و اقتصاد کربن صفر، ما به راه‌حل‌های فنی هوشمند و همکاری‌های پژوهشی-صنعتی مؤثر نیاز داریم».
صنایع فولاد و سیمان هر کدام مسئول حدود 7 درصد از کل انتشار CO2 جهانی هستند (آژانس بین المللی انرژی)، که انتظار می رود هر دو بخش در دهه های آینده به رشد خود ادامه دهند زیرا تقاضا توسط رشد جمعیت و شهرنشینی افزایش می یابد.
فن‌آوری‌های جذب و ذخیره کربن (CCS) عمدتاً بر فشرده‌سازی گاز به مایع و تزریق آن به زیر زمین متمرکز شده‌اند، اما این امر با چالش‌های مهندسی و نگرانی‌های زیست‌محیطی قابل توجهی همراه است. CCS همچنین به دلیل گران بودن و انرژی بر بودن برای استفاده گسترده مورد انتقاد قرار گرفته است.
دنیک، عضو شورای تحقیقات استرالیا DECRA، گفت که رویکرد جدید جایگزینی پایدار با هدف جلوگیری از انتشار CO2 و ارائه ارزش افزوده مجدد از کربن ارائه می دهد.
او گفت: «تبدیل CO2 به جامد از مسائل احتمالی نشت جلوگیری می کند و آن را به طور ایمن و نامحدود حبس می کن.و از آنجایی که فرآیند ما از دماهای خیلی بالا استفاده نمی کند، امکان پذیر است که واکنش را با انرژی تجدیدپذیر جهت دهیم.
دولت استرالیا CCS را به‌عنوان یک فناوری اولویت‌دار برای سرمایه‌گذاری در طرح صفر خالص خود برجسته کرده است و یک صندوق یک میلیارد دلاری استرالیایی (7,156,666 دلار) را برای توسعه فناوری‌های جدید کم انتشار اعلام کرده است.
تیم RMIT، با نویسنده اصلی و محقق دکترا، کارما زوریقی، از روش‌های شیمی حرارتی که به طور گسترده توسط صنعت در توسعه فناوری جدید CCS استفاده می‌شود، استفاده کردند.روش “ستون حباب” با حرارت دادن فلز مایع به حدود 100-120 درجه سانتیگراد شروع می شود.دی اکسید کربن به فلز مایع تزریق می شود و حباب های گاز درست مانند حباب های یک لیوان شامپاین بالا می روند.همانطور که حباب ها در فلز مایع حرکت می کنند، مولکول گاز از هم جدا می شود و تکه های کربن جامد را تشکیل می دهد و واکنش فقط یک ثانیه طول می کشد.
چیانگ گفت: «این سرعت فوق‌العاده واکنش شیمیایی است که ما به آن دست یافته‌ایم که فناوری ما را از نظر تجاری قابل دوام می‌کند، جایی که بسیاری از رویکردهای جایگزین با مشکل مواجه شده‌اند.مرحله بعدی در این تحقیق، ارتقای اثبات مفهوم به یک نمونه اولیه مدولار شده به اندازه یک کانتینر حمل و نقل، با همکاری شریک صنعتی ABR است.
دیوید انگو، مدیر پروژه ABR، گفت که فرآیند RMIT یک محصول زائد را به یک عنصر اصلی در نسل بعدی مخلوط سیمان تبدیل می کند.
