Anois, níos mó ná 20 bliain isteach san 21ú haois, tá an tábhacht a bhaineann le dul i ngleic le hathrú aeráide ag luasghéarú. Mar atá molta ag Comhghuaillíocht Glan-Nialais na NA: Leagann Comhaontú Pháras 2050 béim ar an ngá atá le laghduithe suntasacha ar astuithe laistigh de dheich mbliana chun téamh domhanda a choinneáil faoi bhun 1.5 céim agus chun aeráid inmharthana a chinntiú. Chun seo a bhaint amach, tá monaróirí tionscail throma ag tógáil gnólachtaí go tapa agus ag infheistiú go mór, agus tá gnólachtaí nuathionscanta teicneolaíochta ag cruthú réitigh nua. In ainneoin na n-infheistíochtaí ó mhonaróirí tionsclaíocha chun an fhadhb a réiteach agus réitigh nua á gcruthú ag cuideachtaí teicneolaíochta nua, tá an sprioc domhanda fós gan chomhlíonadh.
Tá imoibrithe ceimiceacha réasúnta simplí ag croílár na gabhála carbóin. Ní mór d’aon chóras gabhála agus athghiniúna carbóin oibriú le fíoréifeachtúlacht lena chinntiú nach n-ardóidh sé fadhbanna trí bhreoslaí ardcharbóin a ídiú nó trí níos mó carbóin a astú isteach san atmaisféar. I bhfocail eile, caithfimid an oiread carbóin agus is féidir a ghabháil agus i bhfad níos lú carbóin a úsáid chun an t-imoibriú a ghiniúint ná mar a ghabhtar. Go hidéalach, is é an sprioc ná ionchur náid carbóin a thrádáil le haghaidh aisghabháil carbóin gan teorainn mar aschur.
Chun an fhadhb seo a réiteach, tá gá le bonneagar carbóin-diúltach. Is é an bealach is éifeachtaí, is éifeachtaí agus is inscálaithe chun astaíochtaí CO2 a laghdú ná úsáid a bhaint as gabháil dhíreach aeir (DAC). Teicneolaíocht is ea gabháil dhíreach aeir a scarann dé-ocsaíd charbóin ón aer chun táirgí a bhfuil gá leo go heacnamaíoch a chruthú - amhail táirgí talmhaíochta, ábhair thógála, breoslaí, plaistigh agus ceimiceáin. Cumasaíonn DACanna freisin -- an cumas CO2 a stóráil chun críocha inchiallaithe -- a fhorlámhú agus é a athrú ó bhagairt go deis.
Na buntáistí a bhaineann le déantúsaíocht breiseán
Teastaíonn córas scagairí, malartóirí teasa, comhdhlúthadáin, deighilteoirí gáis agus comhbhrúiteoirí chun carbón a bhaint as an atmaisféar. Éilíonn go leor de na codanna casta seo geoiméadracht atá oiriúnach go maith do mhonarú breiseán, atá níos éifeachtaí agus a d'fhéadfadh a bheith níos éifeachtaí ó thaobh costais ná modhanna déantúsaíochta traidisiúnta, agus a thugann feidhmíocht shubstaintiúil d'fheistí DAC agus sochair eacnamaíocha:
Barrfheabhsú dearadh le haghaidh éifeachtúlacht fuinnimh. Nuair a chuirimid cumais leas iomlán a bhaint dearaidh déantúsaíochta breiseán i bhfeidhm ar na córais gabhála agus úsáide carbóin seo, tá an cumas againn feidhmíocht agus éifeachtúlacht a mhéadú go suntasach, ag druidim le caillteanas fuinnimh.
Saoirse dearadh. Saorann déantúsaíocht fréamhshamhla mear dearaí chun na struchtúir nua a theastaíonn chun carbón atmaisféarach a ghabháil agus a phróiseáil go héifeachtach a chur in iúl agus é a úsáid chun rud éigin úsáideach a dhéanamh.
feidhmíocht. Féadann sé sraith cóimhiotail a tháirgeadh le friotaíocht ardteochta, friotaíocht creimeadh, agus seoltacht teirmeach ard.
Leathnú. Seachadadh go tapa le déantúsaíocht Inscálaithe chun tacú leis an éileamh ard ar threalamh sa réimse.
Éifeachtúlacht an tSlabhra Soláthair. Cumasaíonn comhtháthú comhpháirte agus dearadh foriomlán sruthlíniú cáilíochta agus slabhra soláthair. Ní féidir linn neamhaird a dhéanamh den lorg carbóin a bhaineann le soláthraithe iolracha a úsáid ar fud na tíre chun comhpháirt amháin a tháirgeadh.
Comhlíonann déantúsaíocht bhreiseáin na ceanglais go léir maidir le táirgeadh imoibreoirí den sórt sin agus cuireann sé ar chumas iarratais a thugann aghaidh ar riachtanais éagsúla maidir le gabháil carbóin.
Trealamh Micri-Thuirbín
Is teicneolaíocht atá ag teacht chun cinn i dtionscail éagsúla iad micrea-thuirbíní, lena n-áirítear giniúint cumhachta. Tugann siad an deis seachadadh ardbhrú, éifeachtúil gáis agus sreabháin a sholáthar i bhfoirm fachtóir beag le lorg fuinnimh/carbóin íosta. Tá éifeachtúlacht gabhála carbóin an-chosúil le héifeachtúlacht giniúna leictreachais ghinearálta agus is feidhm é maidir le táirgeadh agus ionchur fuinnimh.
Tá ardfheidhmíocht, comhbhrú iontaofa aeir, agus cobhsaíocht brú córais ríthábhachtach d'fheidhmiú na gcóras gabhála carbóin anois agus, níos tábhachtaí fós, sa todhchaí. De réir mar a bhogann córais tionsclaíochta gabhála carbóin i dtreo níos mó aonad tráchtála agus táirgeadh agus oibriú dáilte, tá sé níos tábhachtaí fós úsáid a bhaint as teicneolaíocht tuirbín núíosach, dlúth chun oibríochtaí ard-éifeachtúlachta, ar scála beag a chumasú.
Mscagaire meicniúil
Is cuid lárnach den ghabháil charbóin an carbón a "ghabháil" ar dtús le scagairí meicniúla struchtúrtha, atá brataithe le hamines a mheallann carbóin de ghnáth. Tarraingítear aer isteach sa chóras tríd an gcéad chéim, arb é an chéim "teagmháil dhíreach aeir". Is féidir éifeachtacht scagaire a dhéanann teagmháil dhíreach leis an aer a uasmhéadú trí struchtúr scagaire a cheadaíonn an teagmháil uasta idir an t-aer ag teacht isteach agus an dromchla scagaire. Ceadaíonn déantúsaíocht bhreiseáin dearadh feidhm-an chéad den scagaire seo a d'fhéadfadh leibhéil arda suaiteachta agus meascáin a chothú, chomh maith le hachar dromchla ard le haghaidh uasmhéid teagmhála aeir.
Hithe malartóir
Is fadhb choitianta i ngabháil charbóin é dramhaíl teasa. Ní mór carbón a gabhadh sa chéad chéim teagmhála aer díreach a aslonnú ón scagaire meicniúil go dtí an chéim scagtha anuas. I go leor gnéithe den teicneolaíocht, déantar é seo trí charbón a scaoileadh ón scagaire le gal brú. Is féidir malartóirí teasa a úsáid chun teas iarmharach a bhaint as an bpróiseas giniúna gaile agus níos coitianta le sruth chun teocht an ghaile saibhir carbóin a laghdú a fhágann an chéim scagaire. Ina theannta sin, coinníonn straitéisí malartaithe teasa nua in éineacht le céimeanna driogtha agus scagtha le sruth an próiseas ag teocht leanúnach chun imoibrithe ceimiceacha a chothú agus táirgí carbóin aschuir a tháirgeadh.
Pláta idirleata
Úsáidtear plátaí diffuser go coitianta i bpróiseáil cheimiceach chun méid gáis nó leachta a ghlacadh agus é a mheascadh. Oibríonn idirleathadh sreabhán cosúil le coincheap an imbhuailte solais, a ghlacann foinse solais agus a eagraíonn an fuinneamh ionas go scaipeann an solas amach i gcosáin bhíoma comhthreomhara. Tá pláta diffuser an-chosúil le ceann sprinkler píobáin gairdín, cuirfidh sé an leacht chaotic isteach i sreabhadh aonfhoirmeach struchtúrtha. Is cuid thábhachtach den chruach próisis iad plátaí idirleata leachtacha chun sreabhadh aonfhoirmeach agus láimhseáil aonfhoirmeach sreabhán atá saibhir i carbóin a chinntiú de réir mar a shreabhann siad tríd.
Ceadaíonn déantúsaíocht bhreiseáin plátaí difuser ard-toirte chun scaipeadh leachtach ard-éifeachtúlachta a sholáthar, go príomha trí chastacht dearaidh cruthanna plátaí difuser a chur i bhfeidhm, ach freisin cruthanna difuser nozzle. Coincheapa iasachtaithe ó dhearadh nozzle breosla aeraspáis agus iarratais sprinkler trealamh caipitil leathsheoltóra, is féidir plátaí diffuser a mhonaraítear le breiseáin a dhéanamh 20 uair níos tapúla ná meaisínithe íon.
Fuaraitheoirí agus stills
Is féidir an táirge atá saibhir ó thaobh carbóin a thagann as an gcéim scagacháin a mheas mar "salach" agus éilíonn sé tuilleadh próiseála sular féidir é a úsáid. Is féidir an t-athphróiseáil carbóin salach seo a dhéanamh lasmuigh de chóras neamhspleách, ach ciallaíonn sé go ngintear níos mó carbóin le linn na loighistice a bhaineann le táirgí carbóin salacha a bhailiú agus a iompar chuig áiseanna athphróiseála tánaisteacha. Tá roinnt athphróiseála táirgí carbóin salach comhtháite ag na córais gabhála carbóin is luachmhaire agus is geallta, ionas go n-áirítear in aschur an chórais gabhála carbóin táirgí carbóin inúsáidte glan agus seachtháirgí uisce-bhunaithe sábháilte.
Go traidisiúnta, tá túir scaglainne, lena n-áirítear stileanna agus malartóirí teasa le fuarú comhtháite, sách casta le chéile, le mórán sliogáin leatháin miotail agus céimeanna (suas go dtí na céadta slat de uillinn), chomh maith le mórán flanges, Feistis, iomadúil, d'fhéadfadh a bheith. meaisínithe nó teilgthe. Ní mór é seo go léir a fhoinsiú agus a chur le chéile, ag méadú tuilleadh an t-aschur carbóin comhchoiteann agus an truailliú ó na codanna a dhéanamh agus iad a chur le chéile.
Ceadaíonn déantúsaíocht bhreiseáin do raon leathan de chomhtháthú comhpháirteanna agus de dhearadh foriomlán, rud a cheadaíonn comhtháthú agus sruthlíniú suntasach ar an slabhra soláthair. Cumasaíonn sé freisin dearaí feidhm den chéad uair, éifeachtach a chuireann dlús leis an gcéim chríochnaithe agus a sholáthraíonn níos mó aschuir i bhfachtóir foirm níos lú.
Manifolds (Leacht, Gás, agus Gaile)
Próiseas ceimiceach is ea gabháil charbóin a bhaineann le sreabháin agus gáis a chomhcheangal le ceimic, teocht agus brú. Tá go leor feidhmeanna ag manifolds i ngabháil charbóin, ó cheimiceáin a sheachadadh chuig seomraí próiseála, chun fuaraitheoirí a dháileadh go héifeachtach ar chomhpháirteanna fuaraithe gníomhacha ar nós malartóirí teasa, agus iarratais ar dháileadh ginearálta gáis. Ní hé an rud a fhágann go bhfuil táirgeadh na gcodanna seo dúshlánach ná an riachtanas maidir le friotaíocht ceimiceach nó ábhair speisialta aeraspáis de ghrád, ach an gá atá le cothromú brú a choinneáil ar an iliomad línte brainse agus fiú sreabhán a aistriú tríd an seomra próisis. Is saincheist gheoiméadrach é brainseach éifeachtach aon-le-go leor, agus sreabhadh sreabhach aonfhoirmeach, in éineacht le srianta spáis agus cóimeála, ina bhfuil buntáistí uathúla ag déantúsaíocht bhreiseáin, agus tá na tionscail aeraspáis, cosanta agus leathsheoltóra ag glacadh leis an teicneolaíocht anois is cruthúnas é an glacadh go forleathan. .
An fhéidearthacht gur féidir linn análú níos éasca sa todhchaí
Is príomhtheicneolaíochtaí iad gabháil agus scagadh aer díreach chun leibhéil charbóin an atmaisféir a fheabhsú, agus tá déantúsaíocht bhreiseáin ag déanamh an teicneolaíocht i bhfad níos éifeachtaí faoi láthair. Maidir leis seo, dúirt Príomhcheannaire Réitigh 3D Systems: "Tá Córais 3D agus AirCapture tar éis teacht ar bhealach fada ina gcomhoibriú trí mhonarú breiseán a ghiaráil chun comhpháirteanna in-tháirgthe a atriall go tapa agus a chruthú. Chuir céimseataí ard-éifeachtúlachta i bhfeidhm ar an bpróiseas cruachta agus malartú teasa a mhéadú. éifeachtúlacht a ghabháil agus ag laghdú fachtóir foirme agus lorg, rud a fhágann go mbeidh an teicneolaíocht éasca le suiteáil agus ar deireadh thiar a leathnú. Nuair a ghlactar tuilleadh le hardteicníochtaí déantúsaíochta agus le huirlisí dearaidh, creidimid go bhfuil sé níos éasca a thuiscint go bhféadfadh an aeráid a bheith fós compordach agus livable do na glúine atá le teacht."