Để thúc đẩy quản lý chất thải bền vững và cô lập CO2, các nhà nghiên cứu đã chế tạo các lò phản ứng khoáng hóa carbon dioxide bằng các hạt tro bay. Kỹ thuật tiên tiến này được thiết kế để cung cấp một giải pháp bền vững và lâu dài cho vấn đề cấp bách về phát thải khí nhà kính, tái sử dụng sản phẩm phụ công nghiệp trong quá trình này.
Tín dụng: Lưu trữ và tiết kiệm năng lượng (2024). DOI: 10.1016/j.enss.2024.04.002
Quá trình công nghiệp hóa không ngừng nghỉ đã kéo theo sự gia tăng lượng khí thải CO2, nguyên nhân chính gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu.
Các công nghệ thu hồi, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS) hiện tại đang phải đối mặt với các vấn đề về hiệu quả và chi phí. Tro bay, một sản phẩm phụ của quá trình đốt than, mang lại một con đường đầy hứa hẹn cho quá trình khoáng hóa CO2, biến chất thải thành tài nguyên và giảm lượng khí thải.
Tuy nhiên, các thiết kế lò phản ứng hiện hành gặp khó khăn trong việc đạt được sức mạnh tổng hợp mong muốn giữa tương tác khí-hạt và hiệu quả vận hành. Những trở ngại này nhấn mạnh sự cấp thiết của việc nghiên cứu chuyên sâu về cấu hình lò phản ứng cải tiến và tinh chỉnh hoạt động.
Nghiên cứu của Đại học Shanghai Jiao Tong về lò phản ứng khoáng hóa tro bay được công bố trên tạp chí Tiết kiệm và Lưu trữ Năng lượng vào ngày 7 tháng 5 năm 2024.
Nghiên cứu này được tối ưu hóa tính toán tỉ mỉ và tiết lộ một thiết kế lò phản ứng tiên phong được dự đoán sẽ nâng cao hiệu quả thu giữ và khoáng hóa CO2.
Nghiên cứu giới thiệu một bộ đôi thiết kế lò phản ứng, mỗi thiết kế được thiết kế tỉ mỉ để khoáng hóa CO2 thông qua tro bay, với động lực học chất lỏng tính toán được tối ưu hóa. Thiết kế đầu vào kiểu xung lực nổi bật nhờ khả năng khuếch đại các tương tác giữa các bề mặt, kéo dài thời gian dừng của hạt và tăng đáng kể tốc độ khoáng hóa.
Ngược lại, đầu vào kiểu quay tứ giác giúp dòng chảy được sắp xếp hợp lý để mang lại hiệu quả phản ứng và trộn toàn diện. Việc thăm dò nghiêm ngặt các thông số vận hành—tốc độ khí thải, tốc độ khí mang và tốc độ hạt—đã mang lại phạm vi tối ưu hứa hẹn đẩy hiệu suất của lò phản ứng lên tầm cao mới, đảm bảo quá trình khoáng hóa CO2 hiệu quả và tách pha sau phản ứng.
Tiến sĩ Liwei Wang, người nghiên cứu chính của nghiên cứu, cho biết: “Phát hiện của chúng tôi đánh dấu một bước tiến đáng kể trong công nghệ thu giữ và sử dụng carbon. Bằng cách cải tiến thiết kế lò phản ứng và các thông số vận hành, chúng tôi đã đạt được bước nhảy vọt đáng kể về hiệu suất khoáng hóa CO2.
"Công việc này không chỉ mang lại lợi ích cho việc quản lý chất thải bền vững mà còn thể hiện một chiến lược thực tế nhằm cắt giảm lượng khí thải carbon công nghiệp, phù hợp với các sáng kiến hành động vì khí hậu toàn cầu."
Nghiên cứu này mang ý nghĩa sâu sắc đối với các nhà máy điện đốt than, mang lại cách sử dụng mang tính biến đổi đối với tro bay mà chúng tạo ra. Bằng cách chuyển sản phẩm phụ này vào quá trình khoáng hóa CO2, nghiên cứu mở đường cho việc giảm lượng khí thải carbon và giảm gánh nặng môi trường của việc xử lý tro bay.
Các ứng dụng rộng hơn của nghiên cứu này rất mở rộng, đưa ra một giải pháp hài hòa để quản lý chất thải và cô lập CO2 có thể xác định lại rất tốt các phương pháp tiếp cận công nghệ CCUS.
Mời đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
