#CO2 #PowerPlant #FueGas #קיימות

מזיהום לרווח: כיצד תחנות כוח יכולות להפיק רווחים מפליטות CO2 שהוחזרו2

פעילות תחנות כוח היא בין התורמות הגדולות ביותר לפליטות פחמן עולמיות. תחנות כוח אלו, המונעות על ידי פחם, גז טבעי ונפט, פולטות כמויות משמעותיות של CO2.2 לאטמוספירה עם כל מגה-וואט שנוצר.

על פי הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה (IEA), ייצור חשמל מהווה כמעט 40% מפליטת ה-CO2 העולמית.2 פליטות, מה שמציב תחנות כוח במרכז אתגרי שינויי האקלים.

תחנת כוח CO2 התאוששות

מה אם פליטות אלו יוכלו להפוך לנכס יקר ערך במקום לנטל? כאן נוצר מצב שבו CO22 ההתאוששות נכנסת לתמונה - תהליך שנועד לא רק להפחית פליטות אלא גם לפתוח מקור הכנסה חדש.

במקום לפלוט פחמן לאטמוספרה, תחנת כוח יכולה ללכוד אותו ולספק לו תעשיות התלויות בפחמן דו-חמצני בעל טוהר גבוה.2יצרנים כמו Hypro מתמחים ב-CO מתקדם2 מערכות התאוששות המסייעות לתחנות כוח להפוך את פליטותיהן לסחורה רווחית ובעלת ביקוש גבוה.

עם הצורך הגובר בלכידת פחמן וניצול (CCU), לתחנות כוח יש כעת הזדמנות להפוך מפולטות עיקריות לספקים חיוניים לכלכלה צומחת מבוססת פחמן - הפיכת זיהום לרווח.

מדוע תחנות כוח צריכות לשקול CO22 התאוששות?

ייצור הכנסות מ-CO2 מבצעים

מבחינה היסטורית, תחנות כוח טיפלו ב-CO2 כתוצר לוואי בלתי נמנע. כיום, לעומת זאת, אותו CO22 מבוקש מאוד. ממזון ומשקאות ועד להפקת נפט וייצור כימיקלים, תעשיות ברחבי העולם מסתמכות על אספקה ​​קבועה של פחמן דו-חמצני.

על ידי אימוץ CO2 פתרונות שחזור המוצעים על ידי Hypro, תחנת כוח יכולה ללכוד פליטות ולמכור את הגז המוחזר למגזרים שונים, לייצר הכנסה טרייה ממה שהיה פעם פסולת.

תעשיות הרוכשות CO22 כוללות:

  • יצרני מזון ומשקאות לגז ואריזה.
  • שדות נפט המשתמשים ב-CO2 להפקת נפט משופרת (EOR).
  • מפעלי כימיקלים ודשנים בתהליכים כמו ייצור אמוניה ואוריאה.
  • חממות להאצת צמיחת צמחים.

עבור כל תחנת כוח, שינוי זה הופך את פליטת הפחמן למוצר רווחי, התומך הן בצמיחה עסקית והן ביעדי קיימות.

גיוון המודל העסקי

תחנת כוח מסורתית מסתמכת כמעט לחלוטין על מכירות חשמל. אך עם תעריפים משתנים, תקנות מתפתחות ועליית האנרגיה המתחדשת, מודל זרם יחיד זה כבר אינו מספיק כדי להבטיח יציבות לטווח ארוך.

זה איפה Hypro צעדים קדימה – מאפשרים לתחנות כוח לגוון את הכנסותיהן על ידי הוספת אלטרנטיבה חשובה: CO22 התאוששות. באמצעות טכנולוגיה מתקדמת, Hypro מסייע בלכידת פליטות ישירות מתחנות כוח והמרתן לפחמן דו-חמצני (CO2) בדרגת מזון2 עם טוהר v/v של 99.998%, פותח דלתות לשווקים רווחיים כמו מזון, משקאות ויישומים תעשייתיים.

על ידי ניצול זרם הכנסה שני זה, תחנות כוח יכולות להפחית את הסתמכותן על שווקי חשמל בלתי צפויים תוך חיזוק החוסן הפיננסי שלהן. התוצאה היא מודל אנרגיה בעל חשיבה קדימה המאזן ייצור חשמל עם שחזור פחמן רווחי, כל זאת תוך צמצום אקטיבי בפליטות.

שינוי פליטות תעשייתיות עם HyproCO2 טכנולוגיית לכידה

גזי פליטה מתהליכים תעשייתיים בטמפרטורה גבוהה נושאים כמות משמעותית של CO22 פליטות. במקום לשחרר את זה לאטמוספרה, זה מופנה לפחמן פחמן דו-חמצני2 מתקן להשבת זיהומים כמו חלקיקים, NO2, ו-SO₂ מוסרים, ו-CO2 מופרד מחנקן וחמצן.

Hypro"S טכנולוגיה מתקדמת לוכד CO2 במקור ומייצר CO2 נוזלי בדרגת מזון2 עם טוהר של מעל 99.99% v/v. התהליך משתמש באמינים אופטימליים ל-CO יעיל2 ספיגה ודסורציה באנרגיה נמוכה, תוך מזעור צריכת חום והפחתת פירוק אמינים.

כדי להבטיח אורך חיים, משתמשים בעמודי נירוסטה כדי לעמוד בפני קורוזיה מתמיסות אמין חמות. בנוסף, תעשיות יכולות לנצל חום פסולת זמין או קיטור עודף כדי להפעיל את המערכת, ובכך לשפר את היעילות הכוללת.

ה-CO שנאסף2 הופך נוזלי ומאוחסן במיכלי ואקום מבודדים, מוכן ליישומים כגון הגזה של משקאות, ייצור כימיקלים וייצור אלקטרוני מתנול - מה שהופך פליטות למוצרים יקרי ערך.

CO2 הנפלט מבעירה המבוססת על דלקים נפוצים

מינימום ק"ג eCO2/Mwh מקסימום ק"ג eCO2/Mwh
CO2 eq/MWh עבור תחנות כוח פחמיות
850
986
CO2 eq /MWh עבור תחנות כוח המופעלות על ידי נפט
670
777
CO2 eq /MWh עבור תחנות טורבינות גז
420
486
CO2 eq /MWh עבור תחנות קוגנרציה ומחזור משולב
300
352
CO2 eq /MWh עבור תחנות כוח אחרות המופעלות בגז
500
583

תחנות כוח פחמיות: ענקי אנרגיה, טיטאנים של פליטות

תחנות כוח פחמיות מפעילות כלכלות כבר למעלה ממאה שנה, אך בעלות סביבתית גבוהה. מתקנים אלה שורפים פחם כדי לייצר חשמל, ומשחררים כמויות עצומות של CO2.2 לאווירה.

על פי הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה (IEA), ייצור חשמל המופעל על ידי פחם לבדו מהווה כמעט 30% מפליטת ה-CO2 העולמית.2 פליטות. בממוצע, תחנת כוח פחמית פולטת 2.2-2.5 פאונד של CO22 לקוט"ש, מה שהופך אותם לאחד התורמים הגדולים ביותר לפליטות פחמן תעשייתיות.

מפעל פחם

עם זאת, תחנות כוח פחמיות לא חייבות להיות רק פולטות גזי חממה; הן יכולות גם להיות חלק מהפתרון. בעזרת טכנולוגיות לכידת פחמן, CO22 מתחנות כוח ניתנות לשימוש חוזר לצורך הפקת נפט משופרת (EOR) או להמרה לדלקים וכימיקלים סינתטיים, ובכך להפוך את הזיהום לרווח. 

מחקרים מסוימים מצביעים על כך ש-CO2 שנלכד2 ניתן אף להפוך לפחמתיים מוצקים לחומרי בניין, ובכך ליצור מקורות הכנסה חדשים תוך הפחתת פליטות. למרות שפתרונות אלה דורשים השקעה משמעותית, הם מציעים הצצה לעתיד שבו אפילו מקורות האנרגיה עתירי הפחמן ביותר יכולים לתרום לקיימות.

תחנות כוח גז טבעי: הרוע הקטן או הזדמנות נסתרת?

תחנות כוח בגז טבעי מוצגות לעתים קרובות כחלופה נקייה יותר לפחם, ובצדק. הן מייצרות כ-0.9-1.2 פאונד של CO2.2 לקוט"ש, כמעט מחצית מפליטות של תחנת כוח פחמית. עם זאת, זה לא הופך אותם לירוקים לחלוטין - במיוחד כאשר לוקחים בחשבון דליפות מתאן מהפקת גז טבעי ותחבורה, שיכולות להיות להן אפקט התחממות גדול אף יותר מאשר CO2.2.
מעניין לציין, שה-CO2 הנפלט מתחנות כוח המופעלות על גז טבעי אינו רק תוצר לוואי - זהו משאב. תעשיות רבות מסתמכות על CO2 מטוהר.2 עבור הגזה של מזון ומשקאות, טיפול במים וייצור כימי.
יתר על כן, מחקרים מצביעים על כך ששילוב לכידת אוויר ישירה (DAC) עם תחנות כוח המופעלות על ידי גז טבעי יכול להפחית משמעותית את הפליטות נטו תוך יצירת CO2 בטוהר גבוה.2 עבור יישומים תעשייתיים. על ידי השקעה בלכידת פחמן וניצולו (CCU), תחנות כוח המופעלות על גז טבעי יכולות לעבור מלהיות מזהמות גרידא לשחקניות מפתח בכלכלת פחמן מעגלית, שבה פליטות משמשות מחדש במקום לבזבז אותן.

תעשיית הנפט והגז: חידוד העתיד של ניצול פחמן

בתי זיקוק ומפעלים פטרוכימיים הם עמוד השדרה של התעשייה המודרנית, ומספקים דלקים, פלסטיק וחומרים סינתטיים רבים. עם זאת, הדבר כרוך בעלות סביבתית גבוהה - בתי זיקוק לנפט ומתקנים פטרוכימיים פולטים יחד 2-3 טון של CO2.2 לכל טון של מוצר מזוקק. 

הביקוש הגבוה לאנרגיה והתהליכים הכימיים הכרוכים בזיקוק נפט גולמי למוצרים שמישים הופכים את המגזר הזה לתורם פחמן משמעותי. באופן מפתיע, תעשייה זו הייתה גם חלוצה בפיתוח CO22 ניצול. הפקת נפט משופרת (EOR), תהליך שבו CO22 מוזרק לבארות נפט כדי להגביר את שיעורי ההפקה, נמצא בשימוש כבר עשרות שנים.

בנוסף, בתי זיקוק חוקרים פחמן דו-חמצני2 המרה לדלקים סינתטיים, פלסטיק פוליקרבונט וממסים תעשייתיים. על פי דו"ח של מקינזי ושות', טכנולוגיות מתקדמות ללכידת פחמן עשויות ליצור שוק של מיליארדי דולרים עבור CO2.2 – דלקים וכימיקלים שמקורם בהם. על ידי שילוב פתרונות CCU נוספים, מגזר הנפט והגז יכול להפוך פליטות לנכסים כלכליים, להפחית את טביעת הרגל הסביבתית שלו תוך שמירה על רווחיות.

מפעלים כימיים ודשנים: הפיכת CO22 פליטות לזהב תעשייתי

תעשיות הכימיקלים והדשנים, ובמיוחד ייצור אמוניה, מימן ומתנול, הן מקור עיקרי נוסף לפחמן דו-חמצני.2 פליטות. מפעלי אמוניה, החיוניים לייצור דשנים, פולטים כ-1.8 טון של CO22 לכל טון אמוניה המיוצרת, בעוד שייצור המימן העולמי תורם כמעט 830 מיליון טון של CO22 מדי שנה. האשם? רפורמינג של מתאן בקיטור (SMR), תהליך המפיק מימן מגז טבעי תוך שחרור CO22 כתוצר לוואי.
מפעל דשנים כימיים
עם זאת, תעשיות אלו מציגות גם כמה מההזדמנויות הטובות ביותר לפליטת CO22 שימוש חוזר. CO2 שנלכד2 הוא מרכיב מפתח בייצור אוריאה, מרכיב חיוני בדשן. מפעלי מתנול מאמצים יותר ויותר שיטות מיחזור פחמן, תוך שימוש ב-CO22 כחומר גלם לייצור כימיקלים ודלקים.
תחרות Carbon XPRIZE הציגה טכנולוגיות פורצות דרך אשר משנים את פליטת הפחמן הדו-חמצני (CO2)2 לחומרים בעלי ערך גבוה כמו סיבי פחמן ופלסטיק מבוסס ביולוגיה, מה שמוכיח שניתן להמיר פליטות לסחורות רווחיות. עם ההתקדמות ב-CCU, למגזר יש פוטנציאל להמיר CO2 מפסולת2 למוצרים יקרי ערך, המסייעים לסגירת לולאת הפחמן בייצור תעשייתי.

תחנת הכוח והמעבר התעשייתי לכלכלת פחמן מעגלית

רבות מהתעשיות הללו מספרות סיפור דו-צדדי - בעוד שהן בין פליטות ה-CO2 הגדולות ביותר2 פולטים, הם גם בחזית ניצול הפחמן. מתחנות כוח פחמיות ועד כבשני מלט, בתי זיקוק לנפט ועד מפעלי דשנים, המעבר למעגליות פחמן כבר אינו רק חזון; זהו הכרח. 

ככל שמחקרים ממשיכים להדגיש את הפוטנציאל הכלכלי של פליטות CO22 המרה, עסקים שמשקיעים באסטרטגיות של זיהום לרווח לא רק יפחיתו את טביעת הרגל הפחמנית שלהם, אלא גם יפתחו זרמי הכנסה חדשים בכלכלה הירוקה המתפתחת.

מוצרים מקושרים הודעות



שתף את המאמר הזה

שתף בפייסבוק
פייסבוק
שתף בטוויטר
טויטר
שתף ב- linkin
לינקדין
שתף ב- whatsapp
וואטסאפ
שתף בדוא"ל
כתובת אימייל