Specjalny materiał ceramiczny może ograniczyć emisję CO2

Specjalny materiał ceramiczny może ograniczyć emisję CO2

Zaawansowany materiał ceramiczny znany jako LSCF (Lanthanum - Strontium - Cobalt - Ferric Oxide), wykorzystywany do tej pory głównie jako powłoka katody w ogniwie paliwowym, może zdaniem brytyjskich naukowców z Newcastle University odegrać istotna rolę w przemysłowych procesach oczyszczania gazów spalinowych. Małe rurki wykonane z tego materiału maja umożliwić kontrolę procesu spalania i ograniczenie emisji gazów cieplarnianych praktycznie do zera.

LSCF został pierwotnie opracowany z myślą o ogniwach paliwowych. Dzięki inżynierom z Newcastle University współpracujących podczas badań nad materiałem z uczelnią Imperial College London zakres zastosowań LSCF poszerzy się o procesy umożliwiające redukcję emisji z elektrowni opalanych gazem. Nie wykluczone, że technologia mogłaby zostać zastosowana w elektrowniach węglowych i opalanych olejem opałowym, jednak pod warunkiem, że paliwa stałe i ciekłe zostałyby najpierw przetworzone w gaz. Wiązałoby się to jednak z większymi kosztami i mogłoby skomplikować funkcjonowanie elektrowni.

W klasycznych elektrowniach opalanych gazem metan spalany jest w strumieniu powietrza. Wytwarzająca się przy tym mieszanka azotu i gazów cieplarnianych z dwutlenkiem węgla i tlenkami azotu emitowana jest do atmosfery. Gazy te nie są wyodrębniane ze względu na wysokie koszty i dużą energochłonność procesu separacji.

Wykorzystując materiał LSCF, którego własności umożliwiają filtrowanie tlenu z powietrza, możliwe będzie zamienienie szkodliwych gazów na pożyteczne związki chemiczne. Zastosowanie w instalacji spalania rurek wykonanych z LSCF, które przepuszczają jony tlenu, pozwoli na doprowadzanie do metanu jedynie tlenu. W rezultacie podczas spalania wytwarzany będzie praktycznie “czysty” dwutlenek węgla oraz para, która następnie może zostać łatwo oddzielona od CO2 poprzez skraplanie. Otrzymany w ten sposób strumień CO2 może zostać przesłany do zakładu przetwórczego, gdzie zostanie powtórnie wykorzystany przemysłowo.

Dodatkową zaletą rurek wykonanych z LSCF jest ich odporność na korozję wysokotemperaturową mogącą występować w paleniskach kotłów parowych, gdzie temperatura podczas procesu spalania dochodzi do około 800 stopni Celsjusza.

(au)