Captura Direta de Ar (DAC)
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.
Direct Air Capture (DAC) is a negative emissions technology because it removes historical CO2 emissions from the air, unlike point-source capture which only prevents new emissions. The main technical challenge is the low concentration of CO2 in the air, which requires moving vast quantities of air and using highly efficient chemical absorbers, making the process energy-intensive and expensive.
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
Precursores
- Tecnologia de purificação do ar utilizada em submarinos e espaçonaves para suporte à vida.
- industrial gas separation and purification techniques (e.g., pressure swing adsorption)
- 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
- fornecimento de CO2 para combustíveis sintéticos (por exemplo, em combinação com hidrogênio verde)
- Fornecer CO2 às estufas para melhorar o crescimento das plantas.
- bebidas carbonatadas
- use in carbon capture, utilization, and storage (CCUS) projects
- Usinas comerciais de DAC operadas por empresas como a Climateworks (Suíça) e a Carbon Engineering (Canadá).
Patentes:
- US7892348B2
- US8128749B2
- WO2010051693A1
Ideias de Inovação Potencial
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Related to: direct air capture, DAC, carbon removal, negative emissions technology, solid sorbents, liquid solvents, climeworks, carbon engineering, air scrubbing, CCUS.