Analiza finansowa potencjalnego zastosowania mezoporowatych materiałów krzemianowych do oczyszczania spalin z ditlenku węgla w porównaniu do komercyjnej metody MEA

• Autorzy: Koneczna R. , Wdowin M. , Panek R. , Lelek Ł. , Żmuda R. , Franus W.

Warianty tytułu

EN

The economic analysis of the potential use of mesoporous silicate materials for the purification of exhaust gas from CO2 compared to the commercial MEA method

• Konferencja: urowce energetyczne i energia : XXXI konferencja z cyklu: Zagadnienia surowców energetycznych i energii w gospodarce krajowej : Zakopane, 15–18 października 2017, Cz. 3
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Technologia CCS ( Carbon Capture and Storage ) jest jedną z metod ograniczających emisję ditleku węgla do atmosfery. Jednak wysokie koszty wychwytywania Co2 w tej technologii są główną przeszkodą wdrażania tego rozwiązania przez elektrownie. Redukcji kosztów oczekuje się przede wszystkim po stronie wychwytywania i oddzielania CO2 z gazów spalinowych (przemysłowych). Artykuł przedstawia ocenę efektywności finansowej najpopularniejszej technologii aminowej (MEA) względem otrzymywanego z popiołów lotnych materiału mezo-porowatego typu McM-41 impregnowanego polietylenoiminą (PEI) dla instalacji CCS. Badania prowadzono dla inwestycji obejmującej trzy kluczowe komponenty stanowiące pełny łańcuch wartości w procesie walidacji technologii CCS (wychwytywanie, transport i składowanie). Prowadzone badania mineralogiczne i określenie właściwości fizykochemicznych produktu mezoporowatego otrzymywanego z materiałów odpadowych, jakimi są popioły lotne, pozwoliły na wskazanie najlepszej klasy sorbentu – McM-41 impregnowanego PEI, który można wykorzystać w technologiach wychwytywania CO2. Opracowanie innowacyjnego związku pozwala nie tylko na usuniecie 100% CO2, ale również obniża koszty operacyjne (OPEX), w tym przede wszystkim koszty zużycia energii o 40% i materiałów w stosunku do mieszanek aminowych np. MEA.

EN

CCS (carbon capture and Storage) technology is one of the methods that limit the release of carbon dioxide into the atmosphere. However, the high cost of capturing Co2 in this technology is a major obstacle to the implementation of this solution by power plants. The reduction of costs is expected primarily on the side of the capture and separation of CO2 from flue/ industrial gas. The article presents the financial performance of the most popular amine technology (MEA) against mesoporous material about McM-41 structure obtained from fly ash, impregnated with polyethyleneimine (PEI), for CCS installations. The study was conducted for an investment comprising three key components that provide a full value chain in CCS validation (capture, transport and storage). The mineralogical studies and determination of the physicochemical properties of mesoporous material produced from waste materials such as fly ash allowed us to identify the best class sorbents of McM-41, which can be used in CO2 capture technologies. Developing an innovative relationship not only allows 100% of CO2 to be removed but also reduces operating costs (OPEX), primarily including energy by 40% and multiple material costs relative to amine mixtures such as MEA.

Słowa kluczowe

PL

technologia CCS; MEA; MCM-41; wychwytywanie CO2; analiza finansowa

EN

CCS technology; MEA; MCM-41; CO2 capture; economic analysis

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 98
• Strony: 137--150
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab.

Twórcy

autor

Koneczna R.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków

autor

Wdowin M.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków

autor

Panek R.

• Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Lubelska, Lublin

autor

Lelek Ł.

• SBB Energy S.A

autor

Żmuda R.

• SBB Energy S.A

autor

Franus W.

• Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Lubelska, Lublin

Bibliografia

• 1. Abascal, E.M. 2012. Finance for Managers. Maidenhead: McGraw-Hill Education, s. 5, ISBN 13 9780077140076.
• 2. Becker, S. i Lu, J. 2009. Royalty rate and industry structure: some cross-industry evidence.
• 3. Chatti, R. i in. 2009. Amine loaded zeolites for carbon dioxide capture: Amine loading and adsorption studies. Microporous and Mesoporous Materials 121, s. 84–89.
• 4. David, J. i Herzog, H.J. 2001. The cost of carbon capture [W:] Proceedings of the 5th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies , (ed.) Williams D., Durie B., McMullan P., Paulson C. & Smith A.Collingwood, Australia, CSIRO.
• 5. Farla i in. 1005 – Farla, J.C.M., Hendriks, Ch.A. i Blok, K. 1995. Carbon dioxide recovery from industrial processes. Energy Conversion and Management 36, s. 827–830.
• 6. Fauth i in. 2005 – Fauth, D.J., Frommell, E.A., Hoffman, J.S., Reasbeck, R.P. i Pennile, H.W. 2005. Eutetic salt promoted lithium irconate: Novel high temperature sorbent for CO2 capture. Fuel Processing Technology 36 (14–15), s. 1503–1521.
• 7. Herzog, H. 2000. The Economics of CO2 Separation and Capture. Technology 7, suppl. 1, s. 13–23
• 8. Hendriks i in. 2004 – Hendriks, C., Graus, W. i van Bergen, F. 2004. Global carbon dioxide storage potential and costs. Report Ecofys & The Netherland Institute of Applied Geoscience TNO, Ecofys Report EEP02001.
• 9. Idem i in. 2006 – Idem, R., Wilson, M., Tontiwachwuthikul, P., Chakma, A., Vewab, A., Aroonwilas, A. i Gelowitz, D. 2006. Pilot plant studies of the CO2 capture performance of aqueous MEA and mixed MEA/MDEA solvents at university of regina CO2 capture technology development plant and the boundary dam CO2 demonstration plant. Ind. Eng. Chem. Res. 45(8), s. 2414–2420.
• 10. Ma’mun i in. 2004 – Ma’mun, S., Svendsen, H., Hoff, K. A. i Juliussen, O. 2004. Selection on New Absorbents for Carbon Dioxide Capture. GHGT-7 Conference , Vancouver B.C., Canada, September 5–9.
• 11. Rogowski, W. 2013. Rachunek efektywności inwestycji. Wyzwania teorii i potrzeby praktyki. Warszawa: Wolters Kluwer Polska, s. 261–300.
• 12. Tarkowski, R. i Uliasz-Misiak, B. 2007. Podziemne składowanie – sposób na dwutlenek węgla. Przegląd Geologiczny nr 8, s. 655–660
• 13. Wiecław-Solny i in. 2011 – Wiecław-Solny, L., Ściążko, M., Tatarczuk, A., Krótki, A. i Wilk, A. 2011. Czy CCS może być tańszy? – W poszukiwaniu nowych sorbentów CO2. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 14, z. 2.
• 14. Yeh i in. 2005 – Yeh, J.T., Resnik, K.P., Rygle, K. i Pennline, H.W. 2005. Semibatch absorption and regeneration studies for CO2 capture by aqueous ammonia. Fuel Process. Technol. 86(14–15), s. 1533–1546.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).