Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Lar » Captura Direta de Ar (DAC)

Captura Direta de Ar (DAC)

2010
Instalação de captura direta de ar que utiliza processos químicos para remover o CO2 da atmosfera.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

Uma tecnologia projetada para remover dióxido de carbono diretamente da atmosfera ambiente, onde sua concentração é muito baixa (~420 ppm). As duas principais abordagens utilizam sistemas com solventes líquidos, nos quais o ar passa por soluções químicas (por exemplo, hidróxido de potássio), ou sistemas com sorventes sólidos, nos quais o ar passa sobre superfícies semelhantes a filtros que se ligam quimicamente ao CO2. O CO2 capturado é então liberado para armazenamento ou utilização.

Captura direta de ar (DACA captura de CO2 é uma tecnologia de emissões negativas porque remove emissões históricas de CO2 da atmosfera, diferentemente da captura pontual, que apenas previne novas emissões. O principal desafio técnico reside na baixa concentração de CO2 no ar, o que exige a movimentação de grandes volumes de ar e o uso de absorvedores químicos altamente eficientes, tornando o processo energeticamente intensivo e dispendioso.

Em sistemas com solventes líquidos, grandes ventiladores impulsionam o ar através de um contator de ar contendo uma solução química concentrada, tipicamente uma solução aquosa de hidróxido. O CO2 reage formando um sal de carbonato. Essa solução salina é então aquecida em um reator separado, que libera o CO2 em um fluxo puro e regenera a solução de hidróxido original para reutilização. Esse processo é contínuo, mas requer calor em alta temperatura (até 900 °C).

Em sistemas de sorventes sólidos, o ar é soprado sobre materiais sólidos (sorventes) que possuem aminas ou outros compostos químicos ligados à sua superfície. Esses compostos químicos adsorvem seletivamente moléculas de CO2. Uma vez saturado, o sorvente é transferido para uma câmara aquecida de baixa pressão, onde o CO2 é liberado. Esse processo normalmente requer temperaturas mais baixas (80-120 °C) do que os sistemas líquidos, permitindo o aproveitamento do calor residual ou da energia geotérmica. Após a captura e purificação do CO2, ele deve ser armazenado permanentemente no subsolo ou utilizado em produtos como combustíveis sintéticos ou materiais de construção para gerar benefícios climáticos.

UNESCO Nomenclature: 3305
Engenharia química e tecnologia

Tipo

Processo Industrial

Interrupção

Incremental

Uso

Tecnologia emergente

Precursores

  • Tecnologia de purificação do ar utilizada em submarinos e espaçonaves para suporte à vida.
  • industrial gas técnicas de separação e purificação (por exemplo, adsorção por oscilação de pressão)
  • Avanços em engenharia química e ciência dos materiais para o desenvolvimento de sorventes
  • Compreensão da química ácido-base
  • Teorias sobre as mudanças climáticas e a necessidade de emissões negativas

Aplicações

  • providing CO2 for synthetic fuels (e.g., combining with green hydrogen)
  • Fornecer CO2 às estufas para melhorar o crescimento das plantas.
  • bebidas carbonatadas
  • uso em captura de carbonoprojetos de captura, utilização e armazenamento (CCUS)
  • Usinas comerciais de DAC operadas por empresas como a Climateworks (Suíça) e a Carbon Engineering (Canadá).

Patentes:

  • US7892348B2
  • US8128749B2
  • WO2010051693A1

Ideias de Inovação Potencial

  • developing passive DAC systems that use wind energy instead of electric fans to move air
  • creating moisture-swing sorbents that release CO2 when exposed to water instead of heat
  • integrating DAC units directly with geothermal power plants to use waste heat and power
  • designing modular, household-sized DAC units that contribute to a distributed network
  • using metal-organic frameworks (MOFs) as highly selective, low-energy sorbents
  • powering DAC with dedicated, off-grid renewable energy sources like solar and wind
  • genetically engineering cyanobacteria to capture CO2 on building facades
  • developing electrochemical DAC systems that use electricity directly to separate CO2
  • integrating DAC into HVAC systems of large buildings
  • creating a circuito fechado system where captured CO2 is used to grow algae for biofuel production
Relacionado a: direto captura de arDAC, remoção de carbono, tecnologia de emissões negativas, sorventes sólidos, solventes líquidos, ClimateWorks, engenharia de carbono, purificação do ar, CCUS.

Contexto histórico

Captura Direta de Ar (DAC)

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

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

Imagens em tamanho real e downloads estão disponíveis apenas, 100% gratuitos, para membros registrados.