Châu Âu thử nghiệm phương pháp mới thu giữ khí CO2 của nhà máy

Châu Âu thử nghiệm phương pháp mới thu giữ khí CO2 của nhà máy

Nhà máy năng lượng Elcogas Puertollano, Tây Ban Nha

Một trong những vấn đề hiện nay của nhà máy điện dạng đốt nhiên liệu đó là nó sinh ra khí CO₂ làm tăng hiệu ứng nhà kính. Đã có nhiều nghiên cứu tìm cách khắc phục nhưng chỉ có công nghệ được đề cập dưới đây được xem là có nhiều triển vọng áp dụng rộng rãi nhất. Công nghệ này có tên Chemical Looping Combustion (CLC, tạm gọi là quá trình đốt hóa chất theo vòng) và đang được nhóm nghiên cứu SINTEF của Na Uy phát triển trong khuôn khổ dự án DemoCLOCK lắp đặt tại nhà máy năng lượng Elcogas Puertollano của Tây Ban Nha.

Thông thường, hoạt động cơ bản của một nhà máy tạo năng lượng đó là đốt nhiên liệu, quá trình này cần phải nạp Oxy lấy từ trong không khí để phục vụ công đoạn đốt cháy. Quá trình đốt sẽ sinh ra khí CO₂ và bị hòa tan với Nitơ trong không trung. Chính vì vậy mà người ta rất khó tách CO₂ ra khỏi hỗn hợp đó để lưu trữ chúng. Còn trong CLC, người ta ngăn không cho nhiên liệu và không khí tiếp xúc với các chất khác bằng cách đựng mỗi thứ trong một thùng chứa riêng biệt, bao gồm thùng phản ứng nhiêu liệu và thùng phản ứng không khí. Nhờ đó mà họ sẽ kiểm soát được từng chất khí một, tạo điều kiện cho việc thu giữ CO₂ một cách dễ dàng và không cho chúng thoát ra ngoài, giảm được hiệu ứng nhà kính.

Trong thùng phản ứng không khí, Oxy được tạo ra từ quá trình Oxy hóa tạo nhiệt, sau đó Oxy này được đặt vào các "thùng chứa" phụ nhỏ hơn là các hạt Oxít kim loại. Các hạt Oxít này sẽ được chuyển sang thùng phản ứng nhiên liệu cho chúng phản ứng với nhiêu liệu trong đó và tạo thêm nhiều nhiệt lượng hơn. Quá trình này chỉ sinh ra 2 chất duy nhất là CO₂ và H₂0, không có Nitơ. Sau đó người ta ngưng tụ nước (H₂0) chỉ để lại sau cùng là khí CO₂ thuần khiết. Các "thùng chứa" Oxít kim loại sau khi dùng cạn Oxy sẽ tiếp tục được đưa về thùng phản ứng không khí để tái sử dụng. Hơi nóng tạo ra từ quá trình này cũng có thể dùng để quay tua-bin máy và tạo ra năng lượng điện.

Trong một phiên bản khác của dự án DemoCLOCK có công suất 500kW, người ta chỉ sử dụng 1 thùng phản ứng duy nhất là thùng phản ứng nhiêu liệu gas. Vì không có thùng phản ứng không khí nên các hạt Oxít kim loại sẽ được cho tiếp xúc với không khí để hấp thu Oxy rồi sau đó mới chuyển về thùng nhiên liệu. Các công đoạn sau vẫn diễn ra tương tự như đã nói ở trên. Hiệu năng hoạt động của phiên bản này vẫn tương đương như phiên bản dùng 2 thùng phản ứng, tuy nhiên chúng lại đơn giản và có phần gọn gàng hơn. Hệ thống này được phát triển bởi trường Đại học Công nghệ Eindhoven của Hà Lan dựa trên nguồn ngân sách 11,8 triệu USD được cấp bởi Liên minh châu Âu (EU).

Theo Gizmag