Почему транспортировка CO2 в жидком виде — не лучшая идея

Aug 28, 2023

Хенрик Мэдсен, консультант по устойчивому развитию и бывший генеральный директор DNV, приводит аргументы в пользу использования сухого льда в контейнерах.

Сценарий глобального потепления на 1,5 градуса Цельсия к 2100 году, разработанный Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК), предполагает ежегодное сокращение выбросов CO2 на 6 миллиардов тонн в результате улавливания и хранения углерода к 2050 году. Этот CO2 должен транспортироваться от места улавливания к месту хранения или утилизации. . Для сравнения, сегодня ежегодные перевозки угля составляют около 7,5 млрд тонн.

CO2 может существовать в газообразном, жидком, твердом или сверхкритическом жидком состоянии в зависимости от температуры и давления.

Существуют различные технологии улавливания CO2. Системы химической абсорбции, мембранного разделения и электрохимического улавливания доставляют уловленный CO2 в газообразной форме с высокой чистотой. Технологии криогенного улавливания доставляют уловленный CO2 в твердой форме в виде сухого льда.

Хранение CO2 в глубоких геологических резервуарах на суше или на море происходит, когда CO2 находится в сверхкритической жидкой фазе.

Исландская компания CARBFIX разработала систему хранения в неглубоких наземных или морских скважинах в молодых базальтовых породах, покрывающих большую часть Исландии. В этой технологии CO2 растворяется в воде, которая закачивается в скважины под умеренным давлением.

Транспортировка CO2 наиболее экономична по выделенным трубопроводам CO2, когда объемы велики, а расстояния не слишком велики. В некоторых случаях это справедливо, даже если перевозка включает в себя океанский участок. Для небольших объемов или длительных морских перевозок более экономично транспортировать CO2 в жидкой или твердой форме.

До сих пор все, кажется, предполагают, что такой транспорт CO2 будет осуществляться в жидкой, а не в твердой форме. Поэтому планируется ввести в эксплуатацию тысячи криогенных автоцистерн ISO и автоцистерн для CO2 под давлением, а также построить специализированные танкеры для сжиженного CO2 (цистерны для сжиженного CO2) и промежуточные резервуары-хранилища типа C в режимные смены, и уже начато первое строительство. Однако на практике невозможно разработать такую ​​транспортную цепочку с нуля и вовремя удовлетворить спрос. Это также будет дорогостоящая цепочка создания стоимости CCS, и она будет слишком дорогой, чтобы обеспечить необходимое внедрение.

Более перспективной альтернативой является транспортировка CO2 в твердой форме в виде сухого льда при атмосферном давлении и -78° по Цельсию.

Сухой лед можно производить из уловленного CO2 в газообразной форме путем прямого охлаждения или путем сброса давления в жидком CO2.

CO2 уже находится в твердой форме, если его улавливают криогенным способом.

Сухой лед можно транспортировать в стандартных 20-футовых контейнерах ISO, которые можно заполнять и опорожнять, просто продувая сухой лед в форме гранул. Контейнеры должны иметь внутреннюю изоляцию. Изоляционные качества, используемые при строительстве зданий, достаточны и приведут к потере CO2 из-за сублимации менее 0,2% в день. Такая изоляция оставляет внутри контейнера свободное место примерно для 25 тонн гранул CO2. В верхней части контейнера должен быть установлен предохранительный клапан.

Контейнеры недорогие и легко доступны – стоимость составляет менее 5% от стоимости альтернативных криогенных баллонов с CO2 под давлением, соответствующих ISO. Их можно транспортировать существующими грузовиками, поездами, баржами или судами. Могут использоваться контейнеровозы или различные балкеры, включая сухогрузы с открытым люком. Дневные ставки для таких судов составляют менее 10% от ставок для будущего танкера с lCO2. Решение с использованием контейнеров с сухим льдом не требует промежуточных резервуаров для хранения при модальных сменах.

Наконец, способ транспортировки сухого льда безопасен и происходит при атмосферном давлении, обработка грузов проста и не очень чувствительна к примесям в улавливаемом CO2.