Gazy te powstają ze źródeł naturalnych, jak również w wyniku działalności człowieka - tzw. antropogeniczna emisja gazów. Gazem odpowiadającym w około 50 % za występowanie efektu cieplarnianego jest dwutlenek węgla. Emitowany jest on do atmosfery przy procesach wytwarzania energii elektrycznej i ciepła opartych o spalanie paliw. Spaliny wprowadzają do atmosfery oprócz CO2 również N2, H20, CO, SOx, NOx oraz cząstki stałe pod ciśnieniem bliskim atmosferycznemu i w podwyższonej temperaturze. Najpoważniejszym źródłem emisji CO2 jest spalanie węgla kamiennego, który charakteryzuje się wysoką zawartością pierwiastka węgla w stosunku do wartości opałowej. Energetyka polska w wiekszośći oparta o węgiel, jest tu ogromnym źródłem emisji.
Emisja CO2 może zostać ograniczona poprzez poprawę sprawności energetycznej 3,4 i/lub poprzez zastosowanie oddzielania dwutlenku węgla w procesie wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Wpływ sprawności elektrowni oraz użytego paliwa na emisję CO2 pokazano na rys.l. Obliczenia wykonano dla spalania paliwa węglowego i gazu ziemnego w powietrzu atmosferycznym.
Ograniczyć emisję dwutlenku węgla można również poprzez zastosowanie metod wychwytywania CO2. Wyróżnia się 5 grup systemów wychwytywania dwutlenku węgla, w procesach których stosuje się separację CO2:
1. Grupa zawierająca wszystkie sposoby wytwarzania mocy oparte na spalaniu paliw kopalnych, w których CO2 usuwane jest ze spalin.
2. Grupa obejmująca procesy separacji CO2 z paliwa gazowego lub gazu syntezowego przed procesem spalania.
3. Grupa zawierająca procesy, w których paliwo jest spalane w atmosferze tlenu z recyrkulowanym dwutlenkiem węgla lub parą wodną - technologia oxyfuel.
4. Grupa, w której separacja węgla z paliwa następuje przed procesem spalania - proces Hydrocarb.
5. Grupa procesów do oddzielania CO2 wykorzystująca ogniwa paliwowe.
Systemy te mają na celu zwiększenie stężenie CO2 w gazach poddawanych separacji. Separacja może następować z gazów odlotowych jak również z gazu procesowego.
Sam proces separacji dwutlenku węgla można podzielić na: absorpcję, adsorpcję, separację membranową oraz metody kriogeniczne. Każdy z tych procesów może być stosowany we wszystkich metodach wychwytywania.
METODY WYCHWYTYWANIA DWUTLENKU WĘGLA
1. Separacja CO2 po procesie spalania
2. Separacja CO2 przed procesem spalania
3. Procesy połączone z konwersją CO
4. Procesy bez konwersji CO do CO2
5. Procesy spalania paliw w atmosferze tlenu z recyrkulacją CO2
6. Proces separacji węgla z paliwa - proces Hydrocarb
7. Wykorzystanie ogniw paliwowych do obniżenia emisji CO2
—————
SPOSOBY ODDZIELANIA CO2 Z GAZÓW
1. Absorpcja chemiczna i fizyczna.
2. Separacja membranowa
3. Metody kriogeniczne
Jak wszem wiadomo periodyk.info/protokol-z-kioto-zobowiazania Protokoł z Kioto
do Ramowej konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu, zobowiązuje RP do:
- poprawy efektywności energetycznej w odpowiednich sektorach gospodarki krajowej;
- ochrony i zwiększenie efektywności pochłaniaczy i zbiorników gazów cieplarnianych nieobjętych Protokołem montrealskim, uwzględniając swoje zobowiązania wynikające z odpowiednich porozumień międzynarodowych w zakresie ochrony środowiska; wspieranie zrównoważonej gospodarki leśnej, zalesiania i odnowień.
w pracy oparto się o:
1 Meisen A., Shuai X.: Research and development issues in CO2 capture. Energy Conversion and Manag-ment 1997, vol. 38, str. S37 - S42.
2 Chmielniak T.J., Chmielniak T.: Separacja CO2 z procesów energetycznego przetwórstwa paliw. Rozdział 11 z pracy zbiorowej pod redakcją Sciążko M., Zieliński H.: Termochemiczne przetwórstwo węgla i biomasy. Wydawnictwo IChPW i IGSMiE PAN, Zabrze - Kraków 2003.
3 Kotowicz J., Kotowicz R.: Analiza efektywności elektrowni gazowo - parowych. Rynek Energii 2004, nr 3.
4 Kamrat W.: Technologie energetyczne wykorzystujące przyjazne źródła energii. Rynek Energii 2005, nr 1.
