טכנולוגיות לכידת פחמן

סביר להניח שמי שעוסק בתחום לכידת פחמן, ניצולו ואחסונו יותר מכמה שבועות, כבר נתקל במונחים כגון "לפני בעירה", "אחרי בעירה" או "בעירה בחמצן". אבל מה באמת עומד מאחורי כל אחד מהם, ואיך עושים סדר בין הטכנולוגיות הרבות הקיימות?

להלן יוצגו סיווג וחלוקה ברורים של טכנולוגיות לכידת פחמן וההבדלים ביניהן על פי מאפיינים טכניים ותהליכיים. מיון מאפשר להבין אילו טכנולוגיות מתאימות לאילו סוגי מיתקנים, ומסייע לקדם פרויקטים מדויקים יותר להפחתת פליטות גזי חממה.

למה בכלל צריך לסווג טכנולוגיות לכידת פחמן? תחום הבעירה והלכידה של פחמן כולל מגוון רחב של תעשיות, מיתקנים וטכנולוגיות. סיווג שיטתי לפי סוגי טכנולוגיות עוזר להבין הבדלים מהותיים בין גישות טכנולוגיות, לזהות התאמות אופטימליות בין טכנולוגיות לבין סוגי תעשייה ופליטות, להשוות בין שיטות ולגבש תובנות מדיניות ואסטרטגיות.

למשל, במאגר CaptureMap מופו פליטות פחמן לפי 70 סוגי פעילויות תעשייתיות, בהם תחנות כוח פחמיות, בתי זיקוק, מיתקני מלט ושריפת פסולת. כל סוג פעילות מייצר פליטות אחרות לפי נתונים פיזיים וכימיים אחרים כגון ריכוז, טמפרטורה ומזהמים, שמשפיעות על הבחירה בטכנולוגיית הלכידה.

יש כמה סוגים מרכזיים של טכנולוגיות לכידת פחמן. הראשון הוא לכידה אחרי בעירה (post-combustion). הטכנולוגיה מפרידה פחמן דו-חמצני מגזי פליטה לאחר שריפת דלק באוויר. הדלק נשרף עם אוויר - שמכיל כ-78% חנקן, ולכן הפחמן הדו-חמצני מדולל, ונדרש מיצוי מתוך תערובת עם חנקן ומזהמים אחרים. דוגמאות לסוג לכידה זה: טורבינות, דוודים, תנורים בתעשיית המלט ומשרפות פסולת.

לכידה בבעירת חמצן היא אופציה חשובה נוספת. במקום לשרוף את הדלק באוויר, משתמשים בחמצן טהור. כך נוצר גז פליטה שמורכב כמעט רק מ-CO₂ ואדי מים, ללא חנקן. הדבר מפשט את תהליך הלכידה ומביא לריכוז גבוה בהרבה של פחמן דו-חמצני. שיטה זו מצריכה שינויים מהותיים במיתקנים קיימים או הקמה של תשתיות ייעודיות.

טכנולוגיה של לכידה לפני בעירה (pre-combustion) דלק נהפך לגז סינתטי שמכיל מימן, CO₂ וגזים נוספים, בדרך כלל בתהליכים כגון רפורמציה של גז טבעי או גזיפיקציה של פחם/ביומסה. לאחר מכן מפרידים את הפחמן דו-חמצני בתנאים של לחץ וריכוז גבוה. מקור השם הוא מיישומים שבהם המימן נשרף להפקת חשמל, אך כיום הוא רלוונטי גם לתעשיות כימיה, אמוניה ודשנים.

לכידה משולבת בתהליך (Inherent Process Capture) היא הפרדה של פחמן דו-חמצני המתבצעת כחלק מובנה בתהליך התעשייתי עצמו, ללא צורך בהתקנה של רכיבים ומערכות נפרדות. דוגמאות: תסיסה לייצור אתנול או גז ביולוגי, טיפול בגז טבעי ותנורים חדשניים שמפרידים פחמן מהקלצינציה. בקטגוריה זו נכללים גם תהליכים שבהם ההפרדה נועדה לשפר את איכות המוצר ולאו דווקא להפחית פליטות, אך עדיין מספקים זרם CO₂ טהור למדי.

לפרטים נוספים