Het opvangen van het broeikasgas CO2 uit industriële processen zoals de cementproductie is een veeleisende en dus dure aangelegenheid. Echter, door een hernieuwbare aangedreven warmtepomp in het opvangsysteem te introduceren, de energie die nodig is om CO2 af te vangen wordt met driekwart verminderd.

Dit zou goed nieuws moeten zijn voor het klimaat, aangezien de cementproductie verantwoordelijk is voor zes procent van de CO2-uitstoot in de wereld. Dit is meer dan de gecombineerde output van alle vliegtuigen ter wereld. Onder andere, dit heeft de Noorse Socialistische Linkse Partij ertoe aangezet om het idee te lanceren om een ​​markt te creëren voor cement dat zonder uitstoot wordt geproduceerd.

De nieuwe reinigingstechnologie die wordt gelanceerd, kan echter worden gebruikt in alle industriële processen die CO2 uitstoten in uitlaatgassen, zoals cementproductie, metallurgie, afvalverbranding en kolencentrales.

Verschillende technologieën combineren

De berekeningen en methode zijn afkomstig van SINTEF Industry en Politecnico di Milano, die erin is geslaagd het energieverbruik tijdens het afvangen en reinigen (schrobben) van CO2 te verminderen met behulp van zogenaamde SARC-technologie. SARC staat voor "Swing Adsorption Reactor Cluster". Dit is een CO2-afvangproces dat het gebruik van een warmtepomp en een vacuümpomp combineert om het energieverbruik te verminderen bij het verwijderen van CO2 uit uitlaatgas.

In de praktijk betekent dit dat de warmte die vrijkomt bij de chemische reactie die plaatsvindt tijdens de afvang van CO2 wordt teruggewonnen. Het wordt vervolgens hergebruikt in het meer energieverslindende proces waarbij de CO2 vrijkomt uit de chemische stof (het adsorbens) die de CO2 in de eerste stap heeft verwijderd.

Dit gebeurt door middel van warmtepomptechnologie. Bovendien is de desorptie onderhevig aan matige drukafname, waardoor de warmtepomp effectiever kan functioneren, en daardoor de energie-efficiëntie te verbeteren. (Zie afbeelding)

Als resultaat, tijdens het proces wordt een grote hoeveelheid warmte tussen de twee reactoren overgedragen, en de energiekosten worden aanzienlijk verlaagd.

Geschikt voor montage achteraf in bestaande installaties

Er wordt nog getest welk adsorbens CO2 het meest effectief afvangt. Onder andere, er zijn effectieve tests uitgevoerd met polyethyleenimine (PEI) en op alkalimetaal gebaseerde adsorbentia, beide in poedervorm.

Zowel de warmtepomp als de vacuümpomp die in het SARC-proces wordt gebruikt, worden aangedreven door elektriciteit. Dit maakt het eenvoudig om een ​​schrobinstallatie indien nodig achteraf aan te passen aan bestaande uitlaatbronnen, in tegenstelling tot veel andere technologieën die complexe warmte-integratie of extra stoomopwekking vereisen.

SINTEF werkt nu aan een schatting van de kosten van de integratie van SARC-technologie in drie specifieke industrieën:cementproductie, energieopwekking uit afval en kolengestookte energieopwekking. Het doel is om het concept te demonstreren in een nieuw project gefinancierd door het CLIMIT-programma.

CLIMIT is het Noorse nationale programma voor onderzoek, ontwikkeling en demonstratie van technologie voor het vangen, beheer en afvoer van CO2 in verband met op gas gebaseerde energieopwekking uit fossiele brandstoffen.