Wychwytywanie dwutlenku węgla ze spalin
Długoterminowe cele energetyczne to między innymi zaspokojenie znacznej części zapotrzebowania na energię przez źródła odnawialne. W okresie przejściowym wychwytywanie i magazynowanie związków węgla jest obiecującym sposobem na ograniczenie emisji gazów cieplarnianych pochodzących ze spalania paliw kopalnych. Celem finansowanego ze środków UE projektu CAOLING ("Development of postcombustion CO2 capture with CaO in a large testing facility: CaOling'') było zwiększenie skali technologii pętli wapniowej po spalaniu, jako warunek niezbędny do zbudowania przedprzemysłowego zakładu demonstracyjnego. Pętla wapniowa to technika opierająca się na wapieniu (CaCO3), wykorzystująca reaktory ze złożem fluidalnym (FBR), które są popularne, a tym samym niedrogie w instalacji. CaCO3 jest doskonałym i tanim pochłaniaczem CO2. Pętla wapniowa używająca spalin z komercyjnych elektrowni węglowych jest zatem bardzo atrakcyjnym rozwiązaniem w porównaniu z innymi technologiami. Pierwszy FBR to saturator przechwytujący CO2 ze spalin jako CaCO3, i uwalniający przy tym ogromne ilości ciepła. Substancje stałe z saturatora są kierowane do kalcynatora ze złożem fluidalnym, gdzie przy pomocy płomienia tlenowego spalany jest węgiel w celu uzyskania wysokich temperatur potrzebnych do kalcynacji CaCO3 z powrotem do postaci tlenku wapnia (CaO) i CO2. CO2 ma bardzo wysokie stężenie, co ułatwia jego pozyskiwanie. Wysokie temperatury generowane przez oba reaktory znacząco zwiększają wydajność procesu. Jest tak dlatego, że powstałe ciepło można wykorzystać do wytwarzania pary napędzającej turbinę elektryczną. Dodatkowo materiał pozostały po wyczyszczeniu, zawierający wysokie stężenie CaO można wykorzystać do produkcji cementu na potrzeby innych zastosowań. W ramach projektu CAOLING stworzono nowe sorbenty i techniki zwiększające ich wydajność, a także narzędzia do symulacji procesu w większej skali. Naukowcy z powodzeniem dowiedli sprawności technologii w elektrowni cieplnej o mocy 1,7 megawata. Technologia charakteryzuje się małymi stratami wydajności i nadaje się do wykorzystania w istniejących elektrowniach węglowych. Bardzo wysoka sprawność przechwytywania CO2 (ponad 90%) została uzyskana na trzech różnych instalacjach poprzez identyfikację odpowiednich warunków i parametrów. CAOLING to największa na świecie inicjatywa dotycząca badania pętli wapniowej do przechwytywania związków węgla ze spalin, która powinna zapewnić UE pozycję lidera w tej dziedzinie.
