Wpływ zmiany selektywności membrany na charakterystyki pracy membranowej jednostki bezpośredniego wychwytu dwutlenku węgla z powietrza
Impact of changing membrane selectivity on the performance characteristics of a membrane unit for direct air capture
Kamil Niesporek, Janusz Kotowicz, Katarzyna Janusz-Szymańska, Oliwia Baszczeńska
Streszczenie
Wypełnienie założeń scenariusza zerowej emisji netto do 2050 r. wymaga implementacji technologii
bezpośredniego wychwytu dwutlenku wegla z powietrza. W artykule przedstawiono wpływ zmiany selektywności membrany
na charakterystyki pracy membranowej jednostki bezpośredniego wychwytu dwutlenku węgla z powietrza. Przy założeniu
stężenia dwutlenku węgla w retentacie na poziomie 300 ppm oraz stałej przepuszczalności CO2 wykazano, że wzrost
selektywności membrany przekłada się na zwiększenie udziału dwutlenku węgla w permeacie oraz powoduje obniżenie
energochłonności procesu. Negatywnym aspektem jest wzrost wymaganej powierzchni membrany. Określono również
najważniejsze charakterystyki pracy układu w funkcji ciśnienia permeatu i selektywności membrany. Stwierdzono, że wraz
z wzrostem różnicy ciśnień w układzie i selektywności membrany można osiągnąć większy udział CO2 w permeacie oraz
zminimalizować zużycie mocy oraz energochłonność procesu separacji. Najwyższy stopień odzysku dwutlenku węgla
osiągnięto, natomiast dla najniższych wartości selektywności i najmniejszej badanej różnicy ciśnień.
bezpośredniego wychwytu dwutlenku wegla z powietrza. W artykule przedstawiono wpływ zmiany selektywności membrany
na charakterystyki pracy membranowej jednostki bezpośredniego wychwytu dwutlenku węgla z powietrza. Przy założeniu
stężenia dwutlenku węgla w retentacie na poziomie 300 ppm oraz stałej przepuszczalności CO2 wykazano, że wzrost
selektywności membrany przekłada się na zwiększenie udziału dwutlenku węgla w permeacie oraz powoduje obniżenie
energochłonności procesu. Negatywnym aspektem jest wzrost wymaganej powierzchni membrany. Określono również
najważniejsze charakterystyki pracy układu w funkcji ciśnienia permeatu i selektywności membrany. Stwierdzono, że wraz
z wzrostem różnicy ciśnień w układzie i selektywności membrany można osiągnąć większy udział CO2 w permeacie oraz
zminimalizować zużycie mocy oraz energochłonność procesu separacji. Najwyższy stopień odzysku dwutlenku węgla
osiągnięto, natomiast dla najniższych wartości selektywności i najmniejszej badanej różnicy ciśnień.