Институт керамических технологий и систем имени Фраунгофера (Германия) разрабатывает мембранный реактор для улавливания и использования углерода при производстве извести

Репортаж от Wedoany，Германия. Исследователи из Института керамических технологий и систем имени Фраунгофера (Fraunhofer IKTS) разрабатывают процесс улавливания и использования диоксида углерода при производстве извести, чтобы сократить выбросы парниковых газов в этой отрасли.

Строительная отрасль, на долю которой приходится около четверти мировых выбросов парниковых газов, является одним из основных источников промышленных выбросов CO₂. Производство извести и цемента является типичным высокоэмиссионным процессом: содержание CO₂ в отходящих газах известковых заводов часто превышает 40%, а в цементных печах достигает 33%. Поскольку значительная часть этих выбросов обусловлена химическими реакциями сырья в процессе обжига, замена топлива или использование электрических печей не позволяют достичь климатической нейтральности.

В рамках проекта «Зеленая известь» (Grüner Kalk) исследователи разработали технологическую систему, объединяющую специальный мембранный реактор с герметичной электропечью. В электропечи CO₂ высвобождается из извести и собирается напрямую. С помощью регулирования давления в реактор дозированно подается зеленый водород, который вступает в химическую каталитическую реакцию с собранным CO₂, образуя метан. Затем полученный газовый поток сушится и подвергается пиролизу, в результате чего образуется элементарный углерод, который может использоваться в химической промышленности или в качестве добавки к сельскохозяйственным удобрениям, а выделяющийся водород возвращается в цикл завода для повторного использования. Как поясняет руководитель проекта доктор Беньямин Ягер, этот метод улавливания и использования углерода (CCU) позволяет значительно сократить выбросы известковых заводов и получить новое сырье.

В рамках проекта совместно с партнером HySON – Институтом прикладных водородных исследований Зоннеберга (HySON – Institut für Angewandte Wasserstoffforschung Sonneberg gGmbH) была проведена верификация концепции реактора, а компания Johann Bergmann GmbH & Co. отвечала за разработку новой электропечи. На следующем этапе планируется совместно с отраслевыми партнерами масштабировать технологию до промышленного уровня. Проект финансируется Федеральным министерством исследований, технологий и космоса Германии (BMFTR). Помимо производства извести, исследователи считают, что технология мембранных реакторов имеет потенциальное применение в цементной промышленности и сфере управления отходами, особенно в отраслях, где технологические выбросы CO₂ невозможно систематически избежать.