Endüstriyel Atık Karbon Mineralizasyonunu Nasıl Sağlıyor

Plato tarafından yeniden yayınlandı

İzleyiciler: 0

Yüksek kaliteli karbon yakalama teknolojileri etrafında çok fazla söylenti var, ancak ticari ölçekten her zaman 10-20 yıl uzaktalar gibi görünüyor. Dolayısıyla şimdilik düşük kaliteli ve doğaya dayalı karbon yakalama çözümlerine güvenmekten başka seçeneğimiz yoktu. Bu çözümler harika seçenekler olsa da genellikle kendileriyle ilişkili bir tür geçicilik vardır. Örneğin bir ağaç dikmek iyi bir çözüm ama o ağaç öldüğünde ya da yakıldığında depolanan karbonu tekrar çevreye salınıyor.

Karbonu kalıcı olarak ayrıştırmak için ortaya çıkan en önemli yenilikler şunları içerir: biyokömür, gelişmiş kaya ayrışması, ve karbon mineralizasyonu — ikincisi bu blogun odak noktasıdır.

Karbon Mineralizasyonu

Karbon mineralizasyonu Dünyanın birincil karbondioksitini (CO) taklit eden bir süreçtir.2) düzenleme yöntemi. Dünya doğal olarak CO'yu dönüştürür2 Milyonlarca yıl boyunca atmosferde kayalara veya minerallere dönüşür. Okyanuslarımızda canlılar bile CO2'yi tutuyor2 Öldüklerinde deniz tabanının altına gömülen ve atmosfere geri dönüştürülmesi yüz milyonlarca yıl sürecek olan dış iskeletlerinde (kabuklar, mercan resifleri vb.)

Doğal mineralizasyon döngüsü nispeten basittir; ancak doğal mineralizasyon aşırı CO'ya ayak uyduramaz2 insanların ürettiği. Şu anda doğal mineralizasyon yalnızca 0.7 GT COXNUMX'yi tutabiliyor2 yıl başına. Ne yazık ki insanlar yaklaşık 36 GT fazla COXNUMX yayıyor2 yıllık emisyonlar (IEA 2022).

Süreç nispeten basit olsa da, araştırmacıların reaksiyonun arkasındaki kinetiği anlamaları ve laboratuvarda taklit edebilmeleri yaklaşık 20 yıl öncesine kadar sürdü. Karbon mineralizasyonu COXNUMX'yi hapseder2 karbonat minerallerinin kristal yapısına karışarak kalıcı olarak tutulmasına neden olur. Bu hem in-situ hem de ex-situ yöntemlerle gerçekleştirilir.

Yerinde operasyonlar için CO2 ve CO'yu depolayan bir kalsiyum karbonat türevi oluşturmak için yeraltına su enjekte ediliyor2 kalsiyum/magnezyum içeren minerallerle reaksiyona girdiğinde. Yerinde operasyonlar çevresel koşullara tabidir ve yer altı rezervuarlarındaki çatlaklardan gaz ve su sızabilir.

Greenore'a girin

Greenore, yakın zamanda adı geçen APAC Cleantech 25 şirketi, Columbia Üniversitesi'nden doğmuştur ve sürdürülebilir demir üretimi ile karbon tutumu ve kullanım süreçlerini araştıran Xiaozhou (Sean) Zhou tarafından kurulmuştur. Greenore, CO tüketirken demir ve çelik üretiminin yan ürünü olan cürufu kimyasal ürünlere (kalsiyum/magnezyum karbonat, demir oksit, silika, alümina ve nadir toprak konsantresi) dönüştürür.2 bir reaktan olarak. Greenore, Dünya'nın doğal mineralleşme sürecini zaman kısıtlaması olmadan taklit eden bir katalizör geliştirdi.

Greenore bunu, yer üstünde yerinde mineralizasyonu taklit eden bir süreç olan ex-situ mineralizasyon yoluyla başarıyor. Yüksek bulunabilirliği nedeniyle alkali endüstriyel katı atıklar, çelik cürufu, demir cürufu, maden artıkları, çimento atıkları ve daha fazlası gibi ex-situ mineralizasyon için kullanılabilir. Bu malzemeler genellikle CO2'yi tutabilen kalsiyum/magnezyum bazlı mineraller açısından zengindir.2 diğer doğal ayrışma süreçlerinden daha hızlıdır.

Greenore'un Karbon Mineralizasyon Yolu Prensibi

Greenore'a göre, çelik üretiminin karbondan arındırılması ve üretimden kaynaklanan atıkların azaltılması, insan kaynaklı karbon emisyonlarının %7'sini oluşturduğu için küresel bir sorundur. Çin'in tahmini 660 milyon ton COXNUMX'si var2 Birleşik Krallık'ta tahminen 190 milyon ton CO bulunan eski cüruf atıklarından ayırma potansiyeli kapasitesi2 haciz kapasitesi. Bu atıklar genellikle çevresel tehlike oluşturduğu çöplüklere atılıyor. Cüruf bazlı karbon mineralizasyonu yalnızca CO'yu azaltmakla kalmaz2 emisyonları artırmanın yanı sıra atık kullanımını da kullanıyor ve bu da onu katılım için kazançlı bir fırsat haline getiriyor.

Greenore, endüstriyel atıkları hammadde olarak kullanarak genel gider maliyetlerini azaltır ve karbon yakalama ve kullanma (CCU) çözümleri, CO aralığı ve kapsamına göre esnektir.2 kaynaklar. Karbon, ortam havasından, baca gazından vb. kaynaklanabilir ve nokta kaynağı veya doğrudan hava yakalama (DAC) gibi herhangi bir CCU teknolojisi aracılığıyla tutulabilir.

Greenore'un süreci 0.2-0.25 ton COXNUMX'ye kadar dönüştürüyor2 ton atık cüruf veya 1,248 kg CO başına2 Minimum reaktif ve kimyasal madde kullanılarak işlenen ve geri dönüştürülen 1,000 kg çelik cürufu başına. İşlendikten sonra tutulan CO2 çimento, kağıt yapımı, boya, 3D baskı, plastik vb. için hammadde olarak kullanılabilir.

Greenore'un ex-situ prosesi modülerdir ancak nispeten büyük miktarlarda cüruf atığını işleyebilir. Tipik bir modül yılda 50 bin ton cüruf veya 10 bin ton CO işleyebilir2. Merkezi pazarlarda “Yap, Sahip Ol, İşlet” modeliyle modül kurulabiliyor ancak pazarların hala büyümekte olduğu bölgeler için de lisanslama uygulanıyor. Bu, POSCO, SD Steel, Harsco ve daha fazlası gibi büyük oyuncularla ortaklıkların kurulmasını sağladı.

Bir çelik üreticisi olan Baotou Steel ile ortaklık kuran Greenore, cürufa dayalı ilk ticari ölçekli karbon mineralizasyon tesisine girdi. Tesis, ilk kalsiyum karbonat partisini Temmuz 2023'te başarıyla üretti. Ocak ayında Greenore, plastik ve kağıda geri dönüştürülebilir bir alternatif olan LIMEX'in geliştiricisi olan TBM ile ortaklık kurdu. Greenore'un CCU kalsiyum karbonatı, TBM'nin LIMEX malzemesine entegre edilecek.

İleriye dönük olarak Greenore cürufta durmuyor. Şubat ayında Greenore, pil geri dönüşümünü araştırmak için Amperex Technology Limited (ATL) liderliğindeki bir A Serisi turunu tamamladı. Zhou, "Temel olarak karbonik asit kullanma kimyası lityum pil geri dönüşümüne uygulanabilir" dedi.

Hükümetler, endüstriler ve araştırma kurumları, karbon mineralizasyonu teknolojilerini daha da geliştirmek ve uygulamak için işbirliği yaptıkça, Greenore gibi yenilikçiler, karbon mineralizasyonunun ticari olarak elde edilebilmesinin önünü açıyor. Bu teknoloji, diğer CDR yöntemleri kadar maliyet açısından rekabetçi olmasa da, yalnızca bir atık yönetimi çözümü değil aynı zamanda değerli ürünlerde bile kullanılabilen kalıcı bir karbon tutma yoludur. Ancak bu potansiyelin hayata geçirilmesi, yeniliğin sürekli olarak benimsenmesini, altyapısına önemli yatırım yapılmasını ve demir ve çelik cüruf atıklarının ötesindeki sektörler arasında işbirliğini gerektirecektir.