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डायरेक्ट एयर कैप्चर (डीएसी)

2010
वायुमंडल से CO2 को हटाने के लिए रासायनिक प्रक्रियाओं का उपयोग करने वाली प्रत्यक्ष वायु संग्रहण सुविधा।

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

एक ऐसी तकनीक जिसे कार्बन डाइऑक्साइड को सीधे परिवेशी वायुमंडल से हटाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जहाँ इसकी सांद्रता बहुत कम (~420 पीपीएम) होती है। दो प्राथमिक दृष्टिकोणों में या तो तरल विलायक प्रणालियों का उपयोग किया जाता है, जहाँ हवा को रासायनिक घोलों (जैसे पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड) से गुजारा जाता है, या ठोस शोषक प्रणालियों का, जहाँ हवा फिल्टर जैसी सतहों से गुजरती है जो CO2 के साथ रासायनिक रूप से बंधती हैं। कैप्चर की गई CO2 को फिर भंडारण या उपयोग के लिए जारी किया जाता है।

प्रत्यक्ष वायु कैप्चर (डीएसीयह एक नकारात्मक उत्सर्जन तकनीक है क्योंकि यह हवा से ऐतिहासिक CO2 उत्सर्जन को हटा देती है, जबकि बिंदु-स्रोत कैप्चर केवल नए उत्सर्जन को रोकता है। मुख्य तकनीकी चुनौती हवा में CO2 की कम सांद्रता है, जिसके लिए बड़ी मात्रा में हवा को स्थानांतरित करना और अत्यधिक कुशल रासायनिक अवशोषकों का उपयोग करना आवश्यक है, जिससे यह प्रक्रिया ऊर्जा-गहन और महंगी हो जाती है।

तरल विलायक प्रणालियों में, बड़े पंखे एक वायु संपर्कक के माध्यम से हवा को धकेलते हैं जिसमें एक मजबूत रासायनिक घोल होता है, आमतौर पर एक जलीय हाइड्रॉक्साइड घोल। CO2 प्रतिक्रिया करके कार्बोनेट लवण बनाता है। फिर इस लवण घोल को एक अलग रिएक्टर में गर्म किया जाता है, जिससे CO2 शुद्ध धारा के रूप में मुक्त हो जाता है और मूल हाइड्रॉक्साइड घोल पुन: उपयोग के लिए पुनर्जीवित हो जाता है। यह प्रक्रिया निरंतर चलती रहती है लेकिन इसके लिए उच्च तापमान (900°C तक) की आवश्यकता होती है।

ठोस शोषक प्रणालियों में, ठोस पदार्थों (शोषकों) पर हवा प्रवाहित की जाती है जिनकी सतह पर अमीन या अन्य रसायन बंधे होते हैं। ये रसायन CO2 अणुओं को चुनिंदा रूप से सोख लेते हैं। शोषक के संतृप्त हो जाने पर, इसे कम दबाव वाले, गर्म कक्ष में ले जाया जाता है जहाँ CO2 मुक्त हो जाती है। इस प्रक्रिया में आमतौर पर तरल प्रणालियों की तुलना में कम तापमान (80-120°C) की आवश्यकता होती है, जिससे अपशिष्ट ऊष्मा या भूतापीय ऊर्जा का उपयोग संभव हो पाता है। CO2 को ग्रहण और शुद्ध करने के बाद, जलवायु लाभ प्राप्त करने के लिए इसे स्थायी रूप से भूमिगत संग्रहित किया जाना चाहिए या सिंथेटिक ईंधन या निर्माण सामग्री जैसे उत्पादों में उपयोग किया जाना चाहिए।

UNESCO Nomenclature: 3305
रासायनिक अभियांत्रिकी और प्रौद्योगिकी

Type

औद्योगिक प्रक्रिया

व्यवधान

इंक्रीमेंटल

उपयोग

उभरती प्रौद्योगिकी

शगुन

  • पनडुब्बियों और अंतरिक्ष यानों में जीवन रक्षक प्रणाली के लिए वायु शोधन तकनीक का उपयोग किया जाता है।
  • औद्योगिक गैस पृथक्करण और शुद्धिकरण तकनीकें (जैसे, दबाव डालकर पोछते हुए सोखना)
  • शोषक पदार्थ विकास के लिए रासायनिक अभियांत्रिकी और सामग्री विज्ञान में प्रगति
  • अम्ल-क्षार रसायन विज्ञान की समझ
  • जलवायु परिवर्तन के सिद्धांत और नकारात्मक उत्सर्जन की आवश्यकता

आवेदन

  • providing CO2 for synthetic fuels (e.g., combining with green hydrogen)
  • पौधों की वृद्धि को बढ़ाने के लिए ग्रीनहाउस में CO2 की आपूर्ति करना
  • कार्बोनेटेड पेय पदार्थ
  • उपयोग में कार्बन कैप्चरउपयोग और भंडारण (सीसीयूएस) परियोजनाएं
  • क्लाइमवर्क्स (स्विट्जरलैंड) और कार्बन इंजीनियरिंग (कनाडा) जैसी कंपनियों द्वारा संचालित वाणिज्यिक डीएसी संयंत्र।

पेटेंट:

  • US7892348B2
  • US8128749B2
  • WO2010051693A1

संभावित नवाचार विचार

  • ऐसे पैसिव डीएसी सिस्टम विकसित करना जो हवा को स्थानांतरित करने के लिए इलेक्ट्रिक पंखों के बजाय पवन ऊर्जा का उपयोग करते हैं।
  • ऐसे नमी-प्रकीर्णनशील पदार्थ बनाना जो गर्मी के बजाय पानी के संपर्क में आने पर CO2 छोड़ते हैं
  • अपशिष्ट ऊष्मा और बिजली का उपयोग करने के लिए डीएसी इकाइयों को सीधे भूतापीय ऊर्जा संयंत्रों के साथ एकीकृत करना।
  • मॉड्यूलर, घरेलू आकार की डीएसी इकाइयों को डिजाइन करना जो एक वितरित नेटवर्क में योगदान करती हैं
  • धातु-कार्बनिक ढाँचों (एमओएफ) का उपयोग अत्यधिक चयनात्मक, कम ऊर्जा वाले शोषक के रूप में करना
  • डीएसी को सौर और पवन ऊर्जा जैसे समर्पित, ऑफ-ग्रिड नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों से संचालित करना।
  • इमारतों के अग्रभागों पर CO2 को ग्रहण करने के लिए सायनोबैक्टीरिया का आनुवंशिक रूप से संशोधित करना
  • विद्युत का उपयोग करके सीधे CO2 को अलग करने वाले विद्युत रासायनिक डीएसी सिस्टम विकसित करना।
  • बड़ी इमारतों के एचवीएसी सिस्टम में डीएसी को एकीकृत करना
  • creating a क्लोज्ड-लूप system where captured CO2 is used to grow algae for biofuel production
संबंधित: प्रत्यक्ष वायु कैप्चरडीएसी, कार्बन निष्कासन, नकारात्मक उत्सर्जन प्रौद्योगिकी, ठोस शोषक, तरल विलायक, जलवायु कार्य, कार्बन इंजीनियरिंग, वायु शोधन, सीसीयूएस।

ऐतिहासिक संदर्भ

डायरेक्ट एयर कैप्चर (डीएसी)

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

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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