#CO2 #PowerPlant #FlueGas #Sustainability
Kutoka kwa Uchafuzi hadi Faida: Jinsi Mitambo ya Nishati Inaweza Kuchuma Mapato ya CO₂ Iliyopatikana
Uendeshaji wa mitambo ya kuzalisha umeme ni miongoni mwa wachangiaji wakubwa katika utoaji wa hewa ukaa duniani. Ikichochewa na makaa ya mawe, gesi asilia na mafuta, mitambo hii ya nishati hutoa kiasi kikubwa cha CO₂ angani kwa kila megawati inayozalishwa. Kulingana na Shirika la Kimataifa la Nishati (IEA), uzalishaji wa umeme unachangia karibu 40% ya uzalishaji wa CO₂ duniani, na kuweka mitambo ya kuzalisha umeme katikati ya changamoto za mabadiliko ya hali ya hewa.
Je, ikiwa uzalishaji huu unaweza kuwa mali muhimu badala ya dhima? Hapa ndipo urejeshaji wa CO₂ unapokuja - mchakato ulioundwa sio tu kupunguza uzalishaji lakini pia kufungua chanzo kipya cha mapato. Badala ya kuingiza kaboni kwenye angahewa, mtambo wa kuzalisha umeme unaweza kuikamata na kusambaza viwanda vinavyotegemea CO₂ ya hali ya juu. Watengenezaji kama Hypro utaalam katika mifumo ya hali ya juu ya uokoaji CO₂ ambayo husaidia mitambo ya nishati kubadilisha uzalishaji wao kuwa bidhaa yenye faida na inayohitajika sana.
Kutokana na hitaji linaloongezeka la Ukamataji na Utumiaji wa Carbon (CCU), mitambo ya kuzalisha umeme sasa ina nafasi ya kubadilisha kutoka kwa watoa umeme wakuu hadi wasambazaji muhimu kwa uchumi unaokua unaotegemea kaboni - kugeuza uchafuzi wa mazingira kuwa faida.
Kwa nini Mimea ya Nguvu inapaswa Kuzingatia Urejeshaji wa CO₂?
Uzalishaji wa Mapato kutoka kwa Mauzo ya CO₂
Kihistoria, mitambo ya kuzalisha umeme imechukulia CO₂ kama bidhaa isiyoweza kuepukika. Leo, hata hivyo, CO₂ hiyo hiyo iko katika mahitaji makubwa. Kuanzia vyakula na vinywaji hadi urejeshaji wa mafuta na utengenezaji wa kemikali, tasnia ulimwenguni kote hutegemea usambazaji wa kutosha wa dioksidi kaboni.
Kwa kupitisha suluhisho za uokoaji za CO₂ zinazotolewa na Hypro, kiwanda cha kuzalisha umeme kinaweza kunasa hewa chafu na kuuza gesi iliyopatikana kwa sekta mbalimbali, na hivyo kuzalisha mapato mapya kutokana na kile kilichokuwa ni cha upotevu.
Viwanda vinavyonunua CO₂ ni pamoja na:
- Wazalishaji wa chakula na vinywaji kwa ajili ya kaboni na ufungaji.
- Sehemu za mafuta zinazotumia CO₂ kwa Urejeshaji Ulioboreshwa wa Mafuta (EOR).
- Mimea ya kemikali na mbolea katika michakato kama vile amonia na uzalishaji wa urea.
- Greenhouses ili kuharakisha ukuaji wa mimea.
Kwa kiwanda chochote cha nishati, mabadiliko haya hugeuza utoaji wa kaboni kuwa bidhaa yenye faida, kusaidia ukuaji wa biashara na malengo endelevu.
Mseto wa Muundo wa Biashara
Kiwanda cha nguvu cha jadi kinategemea karibu kabisa mauzo ya umeme. Lakini kwa viwango vya ushuru vinavyobadilika-badilika, kanuni zinazobadilika, na kuongezeka kwa nishati mbadala, mtindo huu wa mkondo mmoja hautoshi tena kuhakikisha uthabiti wa muda mrefu. Hapa ndipo Hypro hatua katika - kuwezesha mitambo ya kuzalisha mapato kwa njia mbalimbali kwa kuongeza njia mbadala muhimu: urejeshaji wa CO₂. Kupitia advanced
teknolojia, Hypro husaidia kunasa hewa chafu moja kwa moja kutoka kwa mitambo ya kuzalisha umeme na kuibadilisha kuwa CO₂ ya kiwango cha chakula yenye ubora wa 99.998% wa v/v, kufungua milango kwa masoko yenye faida kubwa kama vile chakula, vinywaji na matumizi ya viwandani.
Kwa kugusa mkondo huu wa pili wa mapato, mitambo ya kuzalisha umeme inaweza kupunguza utegemezi wao kwenye masoko ya nishati isiyotabirika huku ikiimarisha uthabiti wao wa kifedha. Matokeo yake ni kielelezo cha nishati cha kufikiria mbele ambacho husawazisha uzalishaji wa umeme na urejeshaji wa faida wa kaboni, wakati wote unapunguza uzalishaji.
Kubadilisha Uzalishaji wa Viwanda na HyproCO₂ Capture Technology
Gesi ya flue kutoka kwa michakato ya viwandani yenye joto la juu hubeba uzalishaji mkubwa wa CO₂. Badala ya kuitoa kwenye angahewa, inaelekezwa kwa mtambo wa kurejesha CO₂ ambapo uchafu kama chembe chembe, NO₂, na SO₂ huondolewa, na CO₂ hutenganishwa na nitrojeni na oksijeni.
HyproTeknolojia ya hali ya juu hunasa CO₂ kwenye chanzo na huzalisha Liquid ya kiwango cha chakula CO₂ yenye zaidi ya 99.99% ya ubora wa v/v. Mchakato hutumia amini zilizoboreshwa kwa ufyonzaji bora wa CO₂ na ufyonzaji wa nishati kidogo, kupunguza matumizi ya joto na kupunguza uharibifu wa amini. Ili kuhakikisha maisha marefu, nguzo za chuma cha pua hutumiwa kuhimili kutu kutoka kwa ufumbuzi wa amine ya moto. Zaidi ya hayo, viwanda vinaweza kutumia joto la taka linalopatikana au mvuke wa ziada ili kuwasha mfumo, na hivyo kuongeza ufanisi wa jumla.
CO₂ iliyorejeshwa hutiwa kimiminika na kuhifadhiwa kwenye matangi yaliyoboreshwa na utupu, tayari kwa matumizi kama vile uwekaji kaboni wa vinywaji, utengenezaji wa kemikali, na utengenezaji wa e-Methanol - kubadilisha uzalishaji kuwa bidhaa muhimu.
CO₂ iliyotolewa na mwako kulingana na mafuta yanayotumiwa kawaida
| Kilo ya chini eCO₂/Mwh | Upeo wa kilo eCO₂/Mwh | |
|---|---|---|
|
CO₂ eq/MWh kwa mimea inayotumia makaa ya mawe |
850 |
986 |
|
CO₂ eq /MWh kwa mimea inayotumia mafuta |
670 |
777 |
|
CO₂ eq /MWh kwa mimea ya turbine ya gesi |
420 |
486 |
|
CO₂ eq /MWh kwa mimea inayozalisha pamoja na mzunguko wa pamoja |
300 |
352 |
|
CO₂ eq /MWh kwa mimea mingine inayotumia gesi |
500 |
583 |
Mitambo ya Nishati ya Makaa ya mawe: Mikubwa ya Nishati, Titans of Emissions
Mitambo ya kuzalisha umeme kwa kutumia makaa ya mawe imewezesha uchumi kwa zaidi ya karne moja, lakini kwa gharama kubwa ya mazingira. Vifaa hivi huchoma makaa ya mawe ili kuzalisha umeme, na kutoa kiasi kikubwa cha CO₂ kwenye angahewa. Kulingana na Wakala wa Kimataifa wa Nishati (IEA), uzalishaji wa nishati ya makaa ya mawe pekee unachangia karibu 30% ya uzalishaji wa CO₂ duniani. Kwa wastani, mtambo wa kuzalisha umeme wa makaa ya mawe hutoa pauni 2.2–2.5 za CO₂ kwa kWh, na kuwafanya kuwa mojawapo ya wachangiaji wakubwa wa uzalishaji wa kaboni viwandani.
Hata hivyo, mitambo ya kuzalisha umeme kwa makaa ya mawe si lazima iwe tu ya kutoa emitter; wanaweza pia kuwa sehemu ya suluhisho. Kwa teknolojia ya kukamata kaboni, CO₂ kutoka kwa mitambo ya nishati inaweza kutumika tena kwa ufufuaji wa mafuta ulioimarishwa (EOR) au kubadilishwa kuwa mafuta na kemikali za syntetisk, na kugeuza uchafuzi wa mazingira kuwa faida. Utafiti fulani unapendekeza kuwa CO₂ iliyonaswa inaweza hata kuwa madini ya kaboni kwa nyenzo za ujenzi, na kuunda njia mpya za mapato huku ikipunguza uzalishaji. Ingawa masuluhisho haya yanahitaji uwekezaji mkubwa, yanatoa taswira ya siku zijazo ambapo hata vyanzo vingi vya nishati vinavyotumia kaboni vinaweza kuchangia uendelevu.
Mimea ya Umeme wa Gesi Asilia: Uovu Mdogo au Fursa Iliyofichwa?
Mitambo ya kuzalisha nishati ya gesi asilia mara nyingi hutajwa kama mbadala safi zaidi ya makaa ya mawe, na kwa sababu nzuri. Huzalisha takriban pauni 0.9–1.2 za CO₂ kwa kWh, karibu nusu ya uzalishaji wa mtambo wa kuzalisha umeme kwa kutumia makaa ya mawe. Walakini, hii haifanyi kuwa kijani kibichi kabisa - haswa wakati wa kuweka uvujaji wa methane kutoka uchimbaji na usafirishaji wa gesi asilia, ambayo inaweza kuwa na athari kubwa zaidi ya kuongeza joto kuliko CO₂.
Jambo la kushangaza ni kwamba CO₂ inayotolewa kutoka kwa mitambo ya kuzalisha nishati ya gesi asilia sio tu bidhaa iliyotoka nje - ni rasilimali. Viwanda vingi hutegemea CO₂ iliyosafishwa kwa kaboni ya chakula na vinywaji, matibabu ya maji, na utengenezaji wa kemikali. Zaidi ya hayo, tafiti zinaonyesha kuwa kuunganisha kukamata hewa moja kwa moja (DAC) na mitambo ya nishati ya gesi asilia kunaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa uzalishaji wa wavu huku kukitoa CO₂ ya hali ya juu kwa matumizi ya viwandani. Kwa kuwekeza katika ukamataji na utumiaji wa kaboni (CCU), mitambo ya kuzalisha nishati ya gesi asilia inaweza kubadilika kutoka kuwa wachafuzi tu hadi wahusika wakuu katika uchumi wa mduara wa kaboni, ambapo uzalishaji huletwa upya badala ya kupotea.
Sekta ya Mafuta na Gesi: Kuboresha Mustakabali wa Matumizi ya Carbon
Refineries na mitambo ya petrochemical ni uti wa mgongo wa sekta ya kisasa, kusambaza mafuta, plastiki, na isitoshe vifaa synthetic. Hata hivyo, hii inakuja kwa gharama kubwa ya mazingira - mitambo ya kusafisha mafuta na vifaa vya petrochemical kwa pamoja hutoa tani 2-3 za CO₂ kwa tani ya bidhaa iliyosafishwa. Mahitaji ya juu ya nishati na michakato ya kemikali inayohusika katika kusafisha mafuta ghafi kuwa bidhaa zinazoweza kutumika hufanya sekta hii kuwa mchangiaji mkubwa wa kaboni.
Kwa kushangaza, tasnia hii pia imeanzisha utumiaji wa CO₂. Ufufuaji wa mafuta ulioimarishwa (EOR), mchakato ambapo CO₂ inadungwa kwenye visima vya mafuta ili kuongeza viwango vya uchimbaji, imekuwa ikitumika kwa miongo kadhaa. Zaidi ya hayo, wasafishaji wanachunguza ubadilishaji wa CO₂ kuwa mafuta ya sintetiki, plastiki za polycarbonate, na viyeyusho vya viwandani. Kulingana na ripoti ya McKinsey & Company, teknolojia za hali ya juu za kukamata kaboni zinaweza kuunda soko la mabilioni ya dola kwa CO₂ - mafuta na kemikali zinazotokana. Kwa kuunganisha suluhu zaidi za CCU, sekta ya mafuta na gesi inaweza kugeuza uzalishaji kuwa mali ya kiuchumi, na kupunguza athari yake ya mazingira huku ikidumisha faida.
Kemikali na Mimea ya Mbolea: Kugeuza Uzalishaji wa CO₂ kuwa Dhahabu ya Viwanda
Sekta ya kemikali na mbolea, haswa amonia, hidrojeni, na uzalishaji wa methanoli, ni chanzo kingine kikuu cha uzalishaji wa CO₂. Mimea ya Amonia, muhimu kwa uzalishaji wa mbolea, hutoa karibu tani 1.8 za CO₂ kwa tani moja ya amonia inayozalishwa, wakati uzalishaji wa hidrojeni duniani huchangia karibu tani milioni 830 za CO₂ kila mwaka. Mkosaji? Urekebishaji wa methane ya mvuke (SMR), mchakato ambao hutoa hidrojeni kutoka kwa gesi asilia huku ikitoa CO₂ kama bidhaa.
Walakini, tasnia hizi pia zinawasilisha fursa bora zaidi za kutumia tena CO₂. CO₂ iliyokamatwa ni kiungo muhimu katika uzalishaji wa urea, sehemu muhimu ya mbolea. Mimea ya methanoli inazidi kutumia mbinu za kuchakata kaboni, kwa kutumia CO₂ kama malisho ya kuzalisha kemikali na nishati. Shindano la Carbon XPRIZE limeonyesha teknolojia za mafanikio zinazobadilisha CO₂ kuwa nyenzo za thamani ya juu kama vile nyuzinyuzi za kaboni na plastiki inayotokana na viumbe hai, na kuthibitisha kwamba utoaji wa hewa safi unaweza kubadilishwa kuwa bidhaa za faida. Pamoja na maendeleo katika CCU, sekta ina uwezo wa kubadilisha CO₂ taka kuwa bidhaa muhimu, kusaidia kufunga kitanzi cha kaboni katika utengenezaji wa viwandani.
Kiwanda cha Nishati na Mabadiliko ya Viwanda kwenda kwa Uchumi wa Mviringo wa Kaboni
Nyingi za tasnia hizi zinasimulia hadithi ya pande mbili - wakati ziko kati ya watoaji wakubwa wa CO₂, pia ziko mstari wa mbele katika utumiaji wa kaboni. Kutoka kwa mitambo ya kuzalisha umeme kwa kutumia makaa ya mawe hadi tanuu za saruji, viwanda vya kusafisha mafuta hadi mimea ya mbolea, kuhama kuelekea mzunguko wa kaboni sio tena maono tu; ni jambo la lazima. Tafiti zinapoendelea kuangazia uwezo wa kiuchumi wa ubadilishaji wa CO₂, biashara zinazowekeza katika mikakati ya uchafuzi wa mazingira hadi faida haitapunguza tu kiwango chao cha kaboni lakini pia itafungua njia mpya za mapato katika uchumi wa kijani unaoendelea.
