डायरेक्ट एयर कैप्चर (डीएसी)
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।
डायरेक्ट एयर कैप्चर (डीएसी) एक नकारात्मक उत्सर्जन तकनीक है क्योंकि यह हवा से ऐतिहासिक CO2 उत्सर्जन को हटा देती है, जबकि पॉइंट-सोर्स 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
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, प्रेशर स्विंग एडसॉर्प्शन)
- 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
- कृत्रिम ईंधन के लिए CO2 उपलब्ध कराना (उदाहरण के लिए, हरित हाइड्रोजन के साथ संयोजन)
- पौधों की वृद्धि को बढ़ाने के लिए ग्रीनहाउस में CO2 की आपूर्ति करना
- कार्बोनेटेड पेय पदार्थ
- कार्बन कैप्चर, यूटिलाइज़ेशन और स्टोरेज (CCUS) परियोजनाओं में उपयोग
- क्लाइमवर्क्स (स्विट्जरलैंड) और कार्बन इंजीनियरिंग (कनाडा) जैसी कंपनियों द्वारा संचालित वाणिज्यिक डीएसी संयंत्र।
पेटेंट:
- US7892348B2
- US8128749B2
- WO2010051693A1
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