Bezpośredni wychwyt dwutlenku węgla z powietrza aktualny stan i kierunek badań

• Autorzy: Kotowicz Janusz , Niesporek Kamil

Warianty tytułu

EN

Direct carbon dioxide capture from the air. Current status and direction of research

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszym artykule dokonano przeglądu literaturowego dotyczącego technologii bezpośredniego wychwytu dwutlenku węgla z powietrza, zwracając szczególną uwagę na zagadnienia takie jak badania nad opracowaniem wysoce efektywnych sorbentów, ekonomiczne aspekty funkcjonowania przedsiębiorstwa, współpraca ze źródłami OZE w ramach technologii Power-to-X czy oddziaływanie sorbentów na środowisko naturalne. Przedstawiono również aktualny stan projektów realizujących DAC. Zwrócono uwagę na konieczność rozwoju tej technologii, szczególnie mając na uwadze zachodzącą transformację energetyczną. Poruszono również problematykę energochłonności procesu.

EN

This article reviews the literature on direct atmospheric carbon capture (DAC) technology, paying partic ar attention to issues such as research into the development of highly efficient sorbents, the economics of the b›usiness, cooperation with RES sources as part of power—to-X technology or the environmental impact of sorbents. The current status of projects implementing DAC was also presented. Attention was drawn to the 'neces sity of developing this technology, particularly in view of the ongoing energy transition. The energy intensity of the process was also discussed.

Słowa kluczowe

PL

sekwestracja dwutlenku węgla; DAC; separacja membranowa; transformacja energetyczna; dwutlenek węgla; Power-to-X

EN

carbon sequestration; DAC; membrane separation; energy transition; carbon dioxide; Power-to—X

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2023
• Tom: Nr 4
• Strony: 44--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kotowicz Janusz

• Politechnika Śląska w Gliwicach

autor

Niesporek Kamil

• Politechnika Śląska w Gliwicach

Bibliografia

• [1] An, K., F arooqui, A., & McCoy, S. T.: The impact of climate on solvent—based direct air capture systems”. Applied Energy, 325, (2022), 119895. https://doi.org/10.1016/J.APENERGY.2022.119895
• [2] Azarabadi, H., & Lackner, K. S.: A sorbent—focused techno—economic analysis of direct air capture. Applied Energy, 250, 959—975. (2019). https://doi.org/10.1016/J.APENERGY.2019.04.012
• [3] Barzagli, F., Peruzzini, M., & Zhang, R.: Direct C02 capture from air with aqueous and nonaqueous diamine solutions: a comparative investigation based on 13 C NMR analysis. Carbon Capture Science & -- Technology, 3, (2022). 100049. https://doi.org/10.1016/J.CCST.2022.100049
• [4] Castro—Munoz, R., Zamidi Ahmad, M., Malankowska, M., & Coronas, J. A new relevant membranę application: C02 direct air capture (DA C). Chemical Engineering Journal, 446, 137047. (2022) https://doi.org/10.1016/J.CEJ.2022.137047
• [5] Collodi, G., Azzaro, G., Ferrari, N., & Santos, S.: Demonstrating Large Scale Industrial CCS through CCU - A Case Study for Methanol Production. Energy Procedia, 114, 122—138. (2017) https://doi.org/10.1016/J.EGYPRO.2017.03.1155
• [6] Coppitters, D., Costa, A., Chauvy, R., Dubois, L., de Paepe, W., Thomas, D., de Weireld, G., & Contino, F.:Energy, Exergy, Economic and Environmental (4E) analysis of integrated direct air capture and C02 methanation under uncertainty. Fuel, 344, (2023), 127969. https://doi.org/10.1016/J.FUEL.2023.127969
• [7] Cućllar-Franca, R. M., & Azapagic, A.: Carbon capture, storage and utilisation technologies: A critical analysis and comparison of their life cycle environmental impacts. Journal of C02 Utilization, 9, 82—102. (2015) https://doi.org/10.1016/J.JCOU.2014.12.001
• [8] Custelcean, R., Williams, N. J., Garrabrant, K. A., Agullo, P., Brethome', F. M., Martin, H. J., & Kidder, M. K.: Direct Air Capture of C02 with Aqueous Amino Acids and Solid Bis-Iminoguanidines (BI GS). ChemRXiV. Cambridge: Cambridge Open Engage (2019). https://doi.org/10.26434/CHEMRXIV.9702137.V1
• [9] Derevschikov, V. S., Veseloyskaya, J. V., Kardash, T. Y., Trubitsyn, D. A., & Okunev, A. G.: Direct C02 capture from ambient air using K2C03/Y203 composite sorbent. Fuel, 127, 212—218. (2014) https://doi.org/10.1016/J.FUEL.2013.09.060 .
• [10] Drechsler, C., & Agar, D. W.: Intensified integrated direct air capture — power-to-gas process based on H20 and C02fiom ambient air. Applied Energy, 273, (2020). 115076. https://doi.org/10.1016/J.APENERGY.2020.115076
• [11] Friedlingstein, Pierre, et al.: Global Carbon Budget 2022. Earth System Science Data, 14(11), 4811—4900.https://doi.org/10.5194/ESSD—14-481 1—2022
• [12] IEA (2022), DirectAir Capture 2022, IEA, Paris https://WWW.iea.org/reports/direct-air-capture-2022
• [13] lshaq, H., Foxall, R., & Crawford, C.: Performance assessment ofojfshore wind energy integrated monoethanolamine synthesis system for post-combustion and potential direct air capture. Journal of C02 Utilization, 64, (2022). 102154. https://doi.org/10.1016/J.JCOU.2022.102154
• [14] Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady Europejskiej, Rady Komitetu Ekonomiczno- Społecznego i Komitetu Regionów, Europejski Zielony Ład, (2019) https://eur— ' lex.europa.eu/resource.html?uri=cellar:b828d165—1c22-1 1 ea—8c1 f— : Olaa75ed71a1.0016.02/DOC_1&format=PDF
• [15] Kotowicz, J., Brzęczek, M., & Szykowska, K.: Wytwarzanie SN G i metanolu na bazie zielonego wodoru. Rynek Energii, Nr 4. (2020).
• [16] Kotowicz, J., Chmielniak, T., & Janusz—Szymańska, K. The influence of membrane CO; separation on the ejficieney of a coal-fired power plant. Energy, 35(2), 841—850. (2010) https://doi.org/10.1016/J.ENERGY.2009.08.008 960
• [17] Kotowicz, J., Janusz—Szymańska K., Wiciak G. Technologie membranowe wychwytu dwutlenku węgla ze spalin dla nadkrytycznego bloku węglowego. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. (2015)
• [18] Leonzio, G., Mwabonje, O., Fennell, P. S., & Shah, N.: Environmental performance of diflerent sorbents used for direct air capture. Sustainable Production and Consumption, 32, 101—111. (2022) https://doi.org/10.1016/J.SPC.2022.04.004
• [19] Ozkan, M., Nayak, S. P., Ruiz, A. D., & Jiang, W.: Current status and pillars of direct air capture technologies. IScience, 25 (4), (2022), 103990. https://doi.org/10.1016/J.ISCI.2022.103990
• [20] Porozumienie paryskie. Dz.U. L 282 z 19.10.2016, str. 4—18 (2015). https://eur-leX.europa.eu/lega1- content/PL/TXT/PDF/?uri=CELEX :220 16A10 1 9(01 )&from=b g
• [21] Protokół z Kioto. (1997). Ramowa konwencja Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu. https://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html
• [22] Sabatino, F., Grimm, A., Gallucci, F., van Sint Armaland, M., Kramer, G. J., & Gazzani, M.: A comparative energy and costs assessment and optimization for direct air capture technologies. Joule, 5(8), 2047—2076. (2021). https://doi.org/10.1016/J.JOULE.2021.05.023
• [23] Samari, M., Ridha, F., Manovic, V., Macchi, A., & Anthony, E. J.: Direct capture of carbon dioxide from air via lime-based sorbents. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 25 (1), 25—41. (2020) https://doi.org/10.1007/S1 1027-019-9845—0/FIGURES/7
• [24] Skorek-Osikowska, A.: Ocena wplywu wybranych wielkości na przebieg procesu wychwytu dwutlenku węgla z układów energetycznych. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. (2016)
• [25] Sutherland, B. R.: Pricing CO; Direct Air Capture. Joule, 3(7), 1571—1573. (2019). https://doi.org/10.1016/J.JOULE.2019.06.025