Thu hồi carbon và lưu trữ năng lượng (CCES)
Trong thế giới khử cacbon, mọi người đều quen thuộc với Thu hồi và lưu trữ cacbon (CCS), Thu giữ và sử dụng cacbon (CCU) và thậm chí cả Thu hồi, sử dụng và lưu trữ cacbon (CCUS). Tuy nhiên, chúng tôi đang giới thiệu một khái niệm mới hiệu quả hơn, đó là Thu hồi Carbon và Lưu trữ Năng lượng (CCES). Trong ngành năng lượng, cả ngành sản xuất nhiên liệu và điện, CCES là điều cần thiết.
Ngành sản xuất điện, đặc biệt là ngành sử dụng nhiên liệu hóa thạch gặp phải hai vấn đề là phát thải và biến động phụ tải, khi phụ tải sử dụng điện thấp – lượng điện dư thừa không dễ dàng tích trữ. Vì vậy CCES giải quyết cả hai vấn đề này cùng một lúc.
Về bản chất, CCES sử dụng hai phương pháp tiếp cận, đó là lò phản ứng Chu trình Carbon trên tàu (OCCY) và điện phân. Lò phản ứng OCCY có chức năng thu giữ lượng khí thải mọi lúc cả khi tải cao và tải thấp - vì máy phát điện tiếp tục hoạt động nên khí thải luôn được giải phóng.
Trong khi đó, điện phân chỉ được sử dụng khi phụ tải thấp, điện năng dư thừa không sử dụng sẽ được sử dụng để thu giữ và điện phân một phần CO2 thành carbon dự trữ. Carbon này được đưa trở lại lò phản ứng OCCY cho phản ứng Boudouard trong đó C + CO2 sẽ trở thành CO, là thành phần chính của khí tổng hợp.
Bởi vì việc lưu trữ khí tổng hợp đòi hỏi áp suất cao và lãng phí không gian nên một hình thức lưu trữ năng lượng hiệu quả hơn là khí tổng hợp được xử lý lại thành Dimethyl Ether hoặc DME. DME có thể được sử dụng bất cứ lúc nào để thay thế dầu diesel, LPG và có thể được sử dụng làm chất mang hydro.
Vì vậy, với hệ thống CCES này, chúng ta có hai sản phẩm năng lượng dự trữ đến từ khí thải và năng lượng dư thừa cùng một lúc, đó là ở dạng carbon và ở dạng DME, mỗi sản phẩm đều có những ưu điểm riêng. Carbon dễ xử lý hơn vì nó là chất rắn ở nhiệt độ phòng và áp suất 1 bar. Trong khi đó, DME linh hoạt hơn và có thể sử dụng trực tiếp trong các động cơ hoặc thiết bị tiêu chuẩn như máy phát điện diesel hoặc xăng, đồng thời có thể thay thế trực tiếp LPG cho các hộ gia đình và công nghiệp.
