Prezentarea procesului

Procesul de combustie cu oxigen constă în mai mulți pași esențiali:

1. Separarea Aerului:
Oxigenul este separat din aer folosind o Unitate de Separare a Aerului (ASU), de obicei prin distilare criogenică.

2. Combustia:
Combustibilul (cărbune, gaz natural sau biomasă) este ars într-un mediu cu oxigen de înaltă puritate, adesea amestecat cu gaze de ardere reciclate pentru a controla temperaturile de combustie.

3. Prelucrarea Gazelor de Ardere:
Gazele de ardere rezultate, compuse în principal din CO2 și vapori de apă, sunt răcite și condensate pentru a elimina apa.

4. Purificarea CO2:
Fluxul concentrat de CO2 este purificat suplimentar pentru a elimina impuritățile rămase.

5. Compresia:
CO2 purificat este comprimat pentru transport și stocare.

Avantaje principale

1. Combustia cu oxigen produce un flux de gaze de ardere cu concentrații de CO2 de 70-95%, comparativ cu 12-15% în sistemele convenționale cu aer.

2. Concentrația ridicată de CO2 simplifică procesul de captare, reducând potențial costurile totale de captare.

3. Absența azotului în procesul de combustie reduce semnificativ formarea NOx.

4. Tehnologia de combustie cu oxigen poate fi adaptată pentru centralele electrice existente, totuși cu unele modificări.

Provocări și cercetări în desfășurare

1. Separarea aerului este un proces intensiv din punct de vedere energetic, ceea ce poate reduce eficiența generală a centralei.

2. Combustia în oxigen pur generează temperaturi extrem de ridicate, necesitând recircularea gazelor de ardere pentru controlul temperaturii.

3. Concentrațiile ridicate de CO2 și de vapori de apă pot duce la creșterea coroziunii în boilere și alte echipamente.

4. Costurile de capital și cele operaționale ale unităților de separare a aerului și altor echipamente specializate rămân o provocare pentru adoptarea la scară largă.

Eforturile de cercetare se concentrează pe abordarea acestor provocări prin:

• Dezvoltarea de tehnologii mai eficiente pentru separarea aerului
• Optimizarea proceselor de combustie pentru condițiile de combustie cu oxigen
• Îmbunătățirea materialelor pentru a rezista mediilor cu temperaturi înalte și concentrație de CO2
• Explorarea sistemelor de combustie cu oxigen presurizat pentru o eficiență sporită

Aplicații și perspective viitoare

Combustia cu oxigen este foarte promițătoare pentru:

• Centralele electrice pe cărbune
• Centralele electrice cu ciclu combinat pe gaz natural
• Procese industriale precum producția de ciment și oțel

Pe măsură ce cercetarea progresează și costurile scad, se așteaptă ca și combustia cu oxigen să joace un rol din ce în ce mai important în eforturile globale de decarbonizare. Capacitatea sa de a produce un flux de CO2 de înaltă puritate, reducând în același timp alte emisii, o face o tehnologie valoroasă în tranziția către un viitor cu emisii scăzute de carbon.