في الاستجابة العالمية لتغير المناخ ، يلعب امتصاص ثاني أكسيد الكربون دورًا متزايد الأهمية. أنواع مختلفة من امتصاص ثاني أكسيد الكربون لها العديد من الاختلافات من حيث المبدأ ، والأداء ، وسيناريوهات التطبيق ، إلخ.
من وجهة نظر المبدأ ، فإن امتصاص ثاني أكسيد الكربون الشائع هم بشكل أساسي الامتصاص الكيميائي والامتصاص الفيزيائي. يعتمد امتصاص ثاني أكسيد الكربون الكيميائي بشكل أساسي على مواد كيميائية محددة للتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون لتحقيق الامتصاص. على سبيل المثال ، يمكن أن تتحد بعض حلول أمين مع ثاني أكسيد الكربون لتشكيل منتجات مثل الكربامات ، وبالتالي تحقيق الغرض من التقاط ثاني أكسيد الكربون. هذه الطريقة لها كفاءة امتصاص عالية ، خاصة بالنسبة لتركيزات أعلى من ثاني أكسيد الكربون. ومع ذلك ، قد تتأثر عملية التفاعل الكيميائي إلى حد كبير بظروف مثل درجة الحرارة والضغط ، وعمليات التجديد اللاحقة مثل التسخين مطلوبة لاستعادة أداء الماصة.
يستخدم امتصاص ثاني أكسيد الكربون المادي خصائص الامتزاز للمواد الصلبة التي يسهل اختراقها لتصنيع ثاني أكسيد الكربون. على سبيل المثال ، تحتوي مواد مثل الكربون المنشط والزيوليت على مساحة سطح محددة كبيرة ، ويمكن امتصاص جزيئات ثاني أكسيد الكربون على السطح. لا ينطوي الامتزاز الفيزيائي على تفاعلات كيميائية ، والعملية بسيطة ولطيفة نسبيًا. مصلحتها هي أن لديها قدرة امتصاص معينة ضمن نطاق درجة حرارة وضغط واسعة ، وأن عملية التجديد سهلة نسبيًا. يمكن أن يتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون الممتص بمجرد تقليل الضغط أو زيادة درجة الحرارة. ومع ذلك ، قد تكون قدرتها على امتصاصها أقل قليلاً من سعة امتصاص الامتصاص الكيميائي في بعض الحالات ، خاصة بالنسبة لغازات ثاني أكسيد الكربون منخفض التركيز. قد لا تكون انتقائية الامتزاز جيدة مثل امتصاص المواد الكيميائية.
من حيث الأداء ، فإن امتصاصات ثاني أكسيد الكربون المختلفة لها كفاءة امتصاص مختلفة ، ومعدل الامتزاز\/الامتصاص ، ودورة التجديد وغيرها من المؤشرات. على سبيل المثال ، يمكن للامتصاصات الكيميائية الجديدة عالية الكفاءة تحقيق كفاءة امتصاص ثاني أكسيد الكربون العالية للغاية ، والتي يمكن أن تصل إلى أكثر من 90 ٪ في ظل ظروف المختبر ، ولكن في التطبيقات الفعلية ، قد يتم تقليل الكفاءة بسبب عوامل الهندسة المختلفة. عادة ما يكون لامتصاص الامتزاز المادي معدل امتصاص أسرع ويمكن أن يمتص كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في وقت أقصر ، ولكن قد يتأثر معدل الامتصاص بخصائص المادة نفسها وظروف التشغيل ، وقد تكون دورة التجديد طويلة نسبيًا.
من منظور سيناريوهات التطبيق ، غالبًا ما يتم استخدام امتصاص ثاني أكسيد الكربون الكيميائي لمعالجة غاز النفايات مع تركيز عالية من ثاني أكسيد الكربون في العمليات الصناعية ، مثل معالجة الغاز الذيل في محطات الطاقة الحرارية ، ومحطات الأسمنت ، ونباتات الصلب وغيرها من الصناعات. يحتوي غاز النفايات الناتج في هذه الصناعات على تركيز عالٍ من ثاني أكسيد الكربون ، ويمكن استخدام مزايا الامتصاص الكيميائي بالكامل لتحقيق التقاط فعال. امتصاص امتصاص الكربون المادي أكثر فائدة في بعض سيناريوهات التطبيقات الصغيرة ذات المتطلبات العالية للمساحة والمعدات ، أو في مشاريع التقاط ثاني أكسيد الكربون جنبًا إلى جنب مع الطاقة المتجددة ، بسبب تشغيلها البسيط وقدرتها على العمل في درجة حرارة الغرفة والضغط.
باختصار ، سيساعد فهم الاختلافات بين امتصاص ثاني أكسيد الكربون على اختيار تقنية امتصاص ثاني أكسيد الكربون الأنسب وفقًا للاحتياجات الفعلية ، ويوفر دعمًا قويًا لتعزيز تخفيض انبعاثات الكربون العالمي.
