مصاحبه با یک مدیر در مورد فناوری جذب کربن

11 آوریل 2023

Giuseppe Giammarco، مدیر عامل Giammarco-Vetrocoke، توضیح می دهد که چگونه این شرکت با انتقال انرژی سبز برای ارائه فناوری جذب کربن موثر و قابل اعتماد تکامل یافته است.

Giammarco-Vetrocoke (GV) با نوآوری در راه حل های سبز از سال 1955، متعهد به حذف و بازیابی CO2 از مخلوط های گازی است. این شرکت دارای یک مجوز فناوری جذب کربن اثبات شده است که برای حذف CO2 از مجموعه گسترده ای از مخلوط های گازی مانند گاز سنتز شده ، بیوگاز، گاز دودکش، گاز بازیافت DRI طراحی شده است.پلتفرم نوآوری با ، مدیر عامل صحبت کرد تا در مورد این شرکت و محصولات آن اطلاعات بیشتری کسب کند.

آیا می توانید با توضیح بیشتر در مورد شرکت، تاریخچه آن و ارائه محصول خود به ما شروع کنید؟

Giammarco-Vetrocoke در سال 1955 در Porto Marghera، ونیز، ایتالیا تاسیس شد. ما دارای یک مجوز فرآیند مشهور جهانی در جذب CO2 از جریان های گاز با استفاده از محلول های کربنات پتاسیم داغ (HPC) هستیم. در طول فعالیت طولانی مدت خود، ما 15 اختراع اصلی را توسعه داده ایم که به کشورهای صنعتی اصلی گسترش یافته است که در بیش از 400 واحد صنعتی اعمال شده است.

نیاز به فرآیندهای جذب CO2 از نظر تاریخی به تولید آمونیاک مربوط می شود.CO2 باید در قسمت جلویی تولید آمونیاک حذف شود زیرا نباید در مرحله واکنش با کاتالیزور تماس پیدا کند و همچنین به دلیل اینکه یک فشار بی اثر است (فشار به 800 رسیده است) هزینه های انرژی زیادی را در مرحله تراکم افزایش می دهد. . علاوه بر این، اگر آمونیاک در نهایت به اوره تبدیل شود، CO2 به یک معرف مورد نیاز برای تولید اوره تبدیل می شود. دومی پرمصرف ترین کود نیتروژن دار جهان است که صنعت کشاورزی جهانی از قرن گذشته بر آن استوار شده است. بنابراین، اهمیت فرآیندهای جذب CO2 در تاریخ رشد جمعیتی جمعیت جهان در 100 سال گذشته بسیار مهم است، با توجه به اینکه اوره هنوز بیشترین تولید را به وسیله مواد شیمیایی آلی انبوه در جهان دارد.

ارتباط جمع‌آوری CO2 مبتنی بر HPC در تاریخ نشان می‌دهد که چقدر آنها در طول سال‌ها به کار رفته و پالایش شده‌اند، که منجر به دانش بسیار قوی در حذف CO2 توسط شرکت‌های پیشرو در این بخش، مانند Giammarco-Vetrocoke شده است.

چرا جذب کربن اینقدر مهم است؟

نیاز فوری به محدود کردن افزایش دمای جهانی برای جلوگیری از عواقب شدید محیطی وجود دارد. این هدف تنها با کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای (GHG) با اجرای فناوری‌های جذب کربن موثر با هدف بلندپروازانه انتشار خالص کربن صفر تا سال 2050 محقق می‌شود.

اساساً دو راه برای کاهش میزان CO2 در جو وجود دارد. اولین مورد، جذب مستقیم هوا (DAC) نامیده می شود و هدف آن حذف CO2 اضافی موجود در جو است. دومی استفاده و ذخیره سازی کربن (CCUS) نام دارد که هدف آن مداخله مستقیم در منبع انتشار CO2 است. سپس دی اکسید کربن حذف شده می تواند به عنوان ماده اولیه برای یک فرآیند صنعتی استفاده شود یا به طور دائم در زیر زمین ذخیره شود. بنابراین، یک راه حل به صورت ماسبق (DAC) و یکی به صورت پیش فعال (CCUS) کار می کند. دومی انتقال ارگانیک‌تر و طبیعی‌تر به سمت هدف بدون کربن را تضمین می‌کند، زیرا امکان ادامه تولیدات صنعتی فعلی را بدون برهم زدن کل بخش‌ها فراهم می‌کند.

راه حل CCUS انعطاف پذیر است زیرا می تواند در هر سایت تولید صنعتی پیاده سازی شود و مناسب ترین فناوری جذب کربن را برای شرایط عملیاتی خاص پیدا کند. اگر چه هر دو راه حل باید برای رسیدن به هدف کربن خنثی در دهه های آینده دنبال شوند، به دلایل منطقی لازم است در اسرع وقت به طور مستقیم در منابع انتشار CO2 بر اساس یک اصل علت / معلول مداخله شود. CCUS عمدتاً در بخش‌های صنعتی با بالاترین انتشار CO2 استفاده می‌شود، مانند: نیروگاه‌ها (بر اساس سوخت فسیلی یا زیست توده)، کارخانه‌های تبدیل زباله به انرژی، کارخانه‌های سیمان، کارخانه‌های شیشه، کارخانه‌های فولاد، خمیر کاغذ و کاغذ. علاوه بر این، فناوری جذب کربن در تولید آمونیاک آبی و هیدروژن آبی استفاده خواهد شد و بنابراین نقش مهمی در انتقال انرژی از سوخت‌های فسیلی به انرژی‌های تجدیدپذیر خواهد داشت.

چه فناوری هایی در حال حاضر در دسترس هستند؟

CCUS دو نوع فناوری اصلی را برای جذب CO2 در نظر می گیرد: فرآیندهای مبتنی بر آمین و فرآیندهای مبتنی بر HPC . فرآیندهای جذب CO2 از PCFG اخیراً مورد توجه قرار گرفته اند، و بنابراین اجرا شده اند، و همه بر اساس فرآیندهای آمینی هستند .تنها مرجع صنعتی در جهان برای فرآیندهای مبتنی بر HPC برای جذب CO2 توسط Giammarco-Vetrocoke در آلمان ساخته شده است. رومانی و آرژانتین در دهه 1950. بنابراین، فرآیندهای جذب کربن مبتنی بر آمین‌های PCFG از نظر تاریخی بیشتر ارجاع شده‌اند و نیازی به فشرده‌سازی گاز بالاتری ندارند، همانطور که در مورد فرآیندهای مبتنی بر HPC، اما آنها همچنین دارای معایب مهمی هستند. رایج ترین نوع حلال آمین که به صورت صنعتی استفاده می شود، مونو اتانول آمین (MEA) است.

نگرانی های اصلی استفاده از MEA یا سایر حلال های مبتنی بر آمین عبارتند از: خطر خوردگی زیاد، تخریب شدید در حضور اکسیژن آزاد و/یا سایر ناخالصی ها، واکنش های جانبی با SOx و NOx تشکیل نمک های پایدار در برابر حرارت (HSS) و نیاز انرژی زیادی برای بازسازی محلول همه عوامل ذکر شده به افزایش CapEx و OpEx کمک می کنند (حلال مبتنی بر آمین به گرمای زیادی برای بازسازی نیاز دارد و مقدار زیادی از آن به دلیل تخریب زیاد آن از بین می رود). علاوه بر این، نقطه ضعفی که باید بیشتر مورد توجه قرار گیرد فرآیندهای مبتنی بر آمین به سمیت آنها برای محیط زیست مربوط می شود: این موضوع اگر در زمینه ای قرار گیرد که در آن تلاش های صنایع و اقتصادها در جهت حفاظت از سیاره زمین برای حفاظت از سیاره زمین باشد، اهمیت حیاتی دارد.

فرآیندهای مبتنی بر HPC سازگار با محیط‌زیست هستند، می‌توانند به طور موثر بر روی جریان‌های گاز غنی از اکسیژن در بخش‌های حساس CCUS که احتراق معمولاً با هوای اضافی زیاد عمل می‌کند انجام دهد و به انرژی حرارتی کمتری نسبت به فرآیندهای مبتنی بر آمین‌ها نیاز دارد (بازسازی حلال چابک تر هستند)، اما به انرژی الکتریکی بیشتری نیاز دارند زیرا جریان حاوی CO2 باید فشرده شود تا جذب موثری به دست آید نیروی محرک فرآیند جذب CO2 فشار جزئی آن است. فرآیند GV، که به طور گسترده برای تصفیه موثر جریان های گاز غنی از اکسیژن استفاده می شود، به طور سودآوری برای جذب کربن از گاز دودکش پس از احتراق استفاده شده است. فناوری جذب کربن GV، در میان 400 کاربرد صنعتی آن، به دلیل راندمان و انعطاف پذیری بالای طرح های مهندسی ما متمایز بود. در واقع، ارائه راه حل های متناسب بر اساس نیاز مشتری، با استفاده از کمترین تعداد منابع و انرژی به پایدارترین راه، بسیار مهم است زیرا این بخش نیازمند کار در شرایط بسیار متغیر بین هزینه های انرژی الکتریکی و حرارتی، چیدمان نیروگاه و … است.

پیش‌بینی‌های شما برای رشد بازار جذب CO2 چیست؟

ما معتقدیم که تا آنجا که بیشتر بخش‌های صنعتی به تأثیرات زیست‌محیطی‌شان توجه دارند، بازارها به سمت مرز سبز پیش می‌روند. این امر، در میان عوامل مختلف مسئول، منجر به مالیات‌ها و تامین مالی بیشتر برای کاهش انتشار CO2 برای بخش‌هایی می‌شود که به شدت تحت‌تاثیر آن‌ها قرار دارند، مانند کارخانه‌های شیشه، کارخانه‌های فولاد، نیروگاه‌ها، خمیر کاغذ و کاغذ، زباله به انرژی. کارخانه ها و کارخانه های سیمان بخش هایی که بیشترین علاقه را به CCUS دارند تا با مالیات کافی سودآور باقی بمانند، اساس جامعه مدرن هستند. توجه به این نکته مهم است که آنها فولاد، شیشه و بتن را که با آن می سازیم و بخشی از انرژی مورد نیاز ما را تامین می کنند. بنابراین، یافتن تعادل بین مالیات‌ها، مشوق‌ها و هزینه‌ها برای اجرای فن‌آوری‌های جذب CO2 برای رسیدن به هدف بی‌طرفی کربن تعیین‌شده تا سال 2050 ضروری است.

سیاستگذاران و سازمان‌ها برای حمایت از نوآوری سریع در جذب کربن چه چیزی را باید در نظر بگیرند؟

امروزه بزرگترین مانع برای پروژه های CCUS در مقیاس بزرگ، پذیرش اجتماعی است. بنابراین، لازم است نشان داده شود که کل زنجیره تامین ایمن است، هزینه قابل قبولی دارد و هیچ تاثیر منفی بر محیط اطراف ندارد. این را می توان از طریق تأمین مالی عمومی پروژه هایی که این الزامات را برآورده می کنند به دست آورد و HPC اکنون راه حل ایده آل است. این امر با این واقعیت پشتیبانی می‌شود که کشورهای دارای بالاترین حساسیت زیست‌محیطی، مانند اروپای شمالی، فرآیندهای مبتنی بر HPC را برای CCUS به‌عنوان فناوری بسیار ارجح یا حتی تنها پذیرفته‌شده انتخاب کرده‌اند، به دلیل قابلیت اطمینان عملیاتی بالاتر (محلول کاملاً مقاوم در برابر اکسیژن با بدون نیاز به بازیابی) و تاثیر زیست محیطی بهتر در مقابل فرآیندهای مبتنی بر آمین.