12510

مروري بر مطالعات انجام شده در حذف دي‌اكسيد كربن به كمك حلال‌هاي يوني با ساختارهاي مختلف

1401

جناب آقاي دكتر محمّدامين ثباتي

-

امروزه تغييرات آب و هوايي در سراسر جهان مشاهده مي‌شود و ميانگين دماي زمين در حال افزايش است. شواهد متعددي نشان مي‌دهند كه يكي از دلايل اصلي گرمايش جهاني، افزايش غلظت گازهاي گلخانه‌اي، به ويژه دي‌اكسيد كربن (CO2)، در جو است. اين گاز به ‌طور اساسي از سوخت‌هاي فسيلي به وجود مي‌آيد. يكي از راهبردهاي موثر براي كاهش انتشار CO2، پياده‌سازي فرآيند جذب كربن در نيروگاه‌هاي سوخت فسيلي است. به طور كلي، فرآيند جذب و ذخيره كربن به‌عنوان يكي از ابزارهاي مهم در كاهش انتشار گازهاي گلخانه‌اي و كنترل تغييرات آب و هوا شناخته مي‌شود. اين روش، مي‌تواند به كاهش اثرات نامطلوب تغييرات آب و هوا كمك كند، اما به همراه آن، نياز به تلاش‌هاي بيشتر در جهت كاهش مصرف سوخت‌هاي فسيلي و توسعه منابع انرژي پايدار نيز وجود دارد. فرآيندهاي جذب CO2 شامل سه دسته است: پس از احتراق، اكسي احتراق و پيش احتراق. جذب كربن پس از احتراق به عنوان اميدواركننده‌ترين و كارآمدترين روش، در حال حاضر در برخي از كشورهاي جهان اجرا مي‌شود. متداول‌ترين روش پس از احتراق، جذب فيزيكي يا شيميايي و جذب سطحي CO2 است. CO2 جذب شده را مي‌توان در توليد سوخت (و مواد شيميايي)، اوره، نوشابه‌هاي گازدار، پليمرها و كاني‌سازي استفاده كرد. از اين رو، جذب يا جذب سطحي CO2، در عين گران بودن، سودآور است. تجاري‌ترين حلال‌ها براي جذب CO2، حلال‌هاي مبتني بر آمين مانند مونواتانول آمين (MEA) هستند. آمين‌ها به دليل ظرفيت بالاي جذب CO2، واكنش سريع با آن و نسبتا ارزان بودن، انتخاب محبوبي براي جذب هستند. علاوه بر اين مزايا، معايبي مانند فشار بخار بالا، خورندگي و مصرف انرژي زياد در طول فرآيند بازسازي را نيز دارند. بنابراين، نياز به يافتن تكنيك‌هاي جايگزين براي غلبه بر اين مشكلات است. جايگزين‌ها بايد از نظر محيطي ايمن و غيرخورنده باشند. در سال‌هاي اخير، مايعات يوني (ILs) به عنوان حلال‌هاي جايگزين اميدواركننده‌اي براي جذب فيزيكي و شيميايي گازهاي اسيدي به دليل ويژگي‌هاي فيزيكوشيميايي منحصربه‌فردشان، از جمله فشار بخار قابل چشم‌پوشي، پايداري حرارتي بالا، قابليت تنظيم و طراحي و ايمن بودن از نظر زيست‌محيطي پديد آمده‌اند. مايعات يوني بايد بر اساس جنبه‌هاي فني، اقتصادي و زيست‌محيطي مورد ارزيابي قرار بگيرند. چالش‌هاي اصلي استفاده از اين نوع حلال‌ها شامل افزايش ظرفيت جذب CO2 توسط مايعات يوني و درك دقيق‌تر نفوذ CO2 در آن‌ها، اثر افزودني‌ها در حلاليت، ويژگي‌هاي انتخابي مايعات يوني، رفتار فازي سيستم‌هاي گاز-ILs و مكانيسم جذب هستند. اين چالش‌ها مي‌توانند با استفاده از آزمايش، مدل‌سازي ترموديناميكي و يا شبيه‌سازي مولكولي مورد بررسي قرار گيرند.

9/30/2023 12:00:00 AM

80376

1402/07/23

A review of the studies carried out in the removal of carbon dioxide with the help of ionic solvents with different

كربن دي‌اكسيد (CO2)، , مايعات يوني، , حلاليت، , شبيه‌سازي مولكولي، , QSPR

carbon dioxide (CO2)، , ionic liquids، , solubility، , molecular simulation، , QSPR