Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » التقاط الهواء المباشر (DAC)

التقاط الهواء المباشر (DAC)

2010
منشأة لالتقاط ثاني أكسيد الكربون من الهواء مباشرة باستخدام العمليات الكيميائية لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

تقنية مصممة لإزالة ثاني أكسيد الكربون مباشرةً من الغلاف الجوي المحيط، حيث يكون تركيزه منخفضًا جدًا (حوالي 420 جزءًا في المليون). يعتمد النهجان الرئيسيان إما على أنظمة المذيبات السائلة، حيث يمر الهواء عبر محاليل كيميائية (مثل هيدروكسيد البوتاسيوم)، أو أنظمة المواد الماصة الصلبة، حيث يمر الهواء فوق أسطح تشبه المرشحات وترتبط كيميائيًا بثاني أكسيد الكربون. ثم يُطلق ثاني أكسيد الكربون الملتقط للتخزين أو الاستخدام.

التقاط الهواء المباشر (DAC) هو تقنية انبعاثات سلبية، إذ تزيل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون السابقة من الهواء، على عكس التقاط الهواء من مصدر محدد الذي يمنع الانبعاثات الجديدة فقط. يتمثل التحدي التقني الرئيسي في انخفاض تركيز ثاني أكسيد الكربون في الهواء، ما يتطلب نقل كميات هائلة من الهواء واستخدام ماصات كيميائية عالية الكفاءة، مما يجعل العملية مكلفة وتستهلك كميات كبيرة من الطاقة.

في أنظمة المذيبات السائلة، تدفع مراوح كبيرة الهواء عبر موصل هواء يحتوي على محلول كيميائي قوي، عادةً ما يكون محلول هيدروكسيد مائي. يتفاعل ثاني أكسيد الكربون لتكوين ملح كربونات. يُسخّن هذا المحلول الملحي بعد ذلك في مفاعل منفصل، حيث يُطلق ثاني أكسيد الكربون في تيار نقي، ويُعيد توليد محلول الهيدروكسيد الأصلي لإعادة استخدامه. هذه العملية مستمرة، ولكنها تتطلب حرارة عالية (تصل إلى 900 درجة مئوية).

في أنظمة المواد الماصة الصلبة، يُنفث الهواء فوق مواد صلبة (ماصات) تحتوي على أمينات أو مواد كيميائية أخرى مرتبطة بسطحها. تمتص هذه المواد جزيئات ثاني أكسيد الكربون بشكل انتقائي. بمجرد تشبع المادة الماصة، تُنقل إلى حجرة مُدفأة منخفضة الضغط حيث يُطلق ثاني أكسيد الكربون. تتطلب هذه العملية عادةً درجات حرارة أقل (80-120 درجة مئوية) من الأنظمة السائلة، مما يسمح باستخدام الحرارة المُهدرة أو الطاقة الحرارية الأرضية. بعد التقاط ثاني أكسيد الكربون وتنقيته، يجب عزله بشكل دائم تحت الأرض أو استخدامه في منتجات مثل الوقود الصناعي أو مواد البناء لتحقيق منفعة مناخية.

UNESCO Nomenclature: 3305
الهندسة الكيميائية والتكنولوجيا

يكتب

العمليات الصناعية

الاضطراب

تزايدي

الاستخدام

التكنولوجيا الناشئة

السلائف

  • تقنية تنقية الهواء المستخدمة في الغواصات والمركبات الفضائية لدعم الحياة
  • تقنيات فصل وتنقية الغازات الصناعية (على سبيل المثال، امتصاص تأرجح الضغط)
  • التطورات في الهندسة الكيميائية وعلوم المواد لتطوير المواد الماصة
  • فهم كيمياء الأحماض والقواعد
  • نظريات حول تغير المناخ والحاجة إلى الانبعاثات السلبية

التطبيقات

  • توفير ثاني أكسيد الكربون للوقود الاصطناعي (على سبيل المثال، الجمع مع الهيدروجين الأخضر)
  • توفير ثاني أكسيد الكربون للبيوت البلاستيكية لتعزيز نمو النباتات
  • المشروبات الغازية
  • الاستخدام في مشاريع احتجاز الكربون واستخدامه وتخزينه (CCUS)
  • محطات DAC التجارية التي تديرها شركات مثل climeworks (سويسرا) وcarbon engineering (كندا)

براءات الاختراع:

  • US7892348B2
  • US8128749B2
  • WO2010051693A1

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

Related to: direct air capture, DAC, carbon removal, negative emissions technology, solid sorbents, liquid solvents, climeworks, carbon engineering, air scrubbing, CCUS.

السياق التاريخي

التقاط الهواء المباشر (DAC)

2000
2000
2002
2010
2013
2000
2000
2000
2003
2010
2013-09-24

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.