کد خبر: ۸۳۳۶
تاریخ انتشار: ۱۴:۳۹ - ۱۳ ارديبهشت ۱۳۹۴
معرفی مقاله علمی
در اين مقاله مقايسه‌اي بين كليه مطالعات اقتصاد كنترل دي اكسيد كربن گازهاي خروجي نيروگاهها به عمل آمده است. مجموعاً سه نوع نيروگاه مورد بررسي واقع شده‌اند ( نيروگاه زغال‎سنگي، نيروگاه چرخه تركيبي/ گاز طبيعي و نيروگاههاي چرخه تركيبي با سوخت گاز ناشي از عمل gasification). بر اساس فن‌آوريهاي روز خلاصه‌اي از ارزيابي‌هاي اقتصادي كنترل دي‎اكسيدكربن ارايه مي‌گردد.

برق نیوز:  در اين مقاله مقايسه‌اي بين كليه مطالعات اقتصاد كنترل دي اكسيد كربن گازهاي خروجي نيروگاهها به عمل آمده است. مجموعاً سه نوع نيروگاه مورد بررسي واقع شده‌اند ( نيروگاه زغال‎سنگي، نيروگاه چرخه تركيبي/ گاز طبيعي و نيروگاههاي چرخه تركيبي با سوخت گاز ناشي از عمل gasification). بر اساس فن‌آوريهاي روز خلاصه‌اي از ارزيابي‌هاي اقتصادي كنترل دي‎اكسيدكربن ارايه مي‌گردد. علاوه بر موارد ياد شده سعي گرديده است تا با معرفي و يا ارتقاء فن‌آوري مناسب، نسبت به كاهش هزينه‌ها اقدام شود. نتايج نشان مي‌دهند كه جداسازي دي اكسيد كربن مي‌تواند بعنوان يك ابزار اقتصادي جهت مقابله با كاهش اثرات دي اكسيد كربن مورد استفاده قرار گيرد.

در ايران در حال حاضر 80% نيروگاهها گازسوز شده‌اند كه ميزان نشر 2CO اين نيروگـــاهها در ســـال 1378 برابر با 45.291.356 تن مي‌باشد. هزينه مهار و حذف 2CO از نيروگاههاي گازسوز معادل با حدود 36 دلار بـه ازاي هـر تن 2CO است. بدين ترتيب هزينه حذف 2CO از نيروگاههاي گازسوز كشور معادل 6/1 ميليارد دلار مي‌شود. در مورد نيروگاههاي نفت‌سوز نيز هزينه حذف 2CO معادل 5/34 دلار مي‌باشد و نشر 2CO از اين نيروگاهها در سال 1378 برابر 20.590.813 تن بوده است. بنابراين هزينه حذف 2CO از نيروگاههاي نفت‌سوز كشور معادل 710.383.048 دلار مي‌باشد.

سـوخت‌هـاي فسيـلي حـدود 85% از كـل انـرژي جهـان را تامين مي‌كنند و به نظر مـي‌رسد كـه در قـرن 21 نيـز همچنـان نقـش خـود را حفـظ نماينـد. در سالهـاي گـذشتـه انسـان توانسـته است ابـزار منـاسب را جهـت كنتـرل آلاينده‌هـايي چـون NOx و SOx ابـداع نمـايد و عليـرغم استفـاده از كليـه تجهيزات كنـترل آلـودگي روز به روز قيمـت تمام شده برق را كاهش دهد. عليرغم خبر فوق‌الذكر استفاده از سوخت‌هاي فسيلي بدليل اثرات گلخانه‌اي آن مكدر شده است. لذا اگر بتوان دي اكسيد كربن را كنترل و از گازهاي خروجي جدا نمود و در همين حال از مخارج كاست مي‎توان به بهره‌گيري سودمند از سوخت‌هاي فسيلي مجدداً اميدوار شد. براي اولين بار كنترل و بازيافت دي اكسيد كربن به لحاظ مسايل گرمايش جهاني مد نظر قرار نگرفته است بلكه استفاده از دي اكسيد كربن براي تزريق به چاه‌هاي نفت از دير زمان مورد توجه بوده است. چنـدين واحـد بازيافت دي اكسيد كربن در دهه‌هاي 1970 و 1980 در آمريكا ساخته شدند (,Pauley et al., 1984 Amold et al., 1982., Hospon, 1985., Kaplan, 1982.). به هر حال در اثر سقوط قيمت نفت در اواسط دهه 1980 بازيافت و تزريق دي اكسيد كربن به چاههاي نفت غيراقتصادي گشت و از آن پس واحدهاي فوق‌الذكر تعطيل شدند. علاوه بر نيروگاهها پاره‌اي از صنايع نيز از عمده توليدكنندگان دي اكسيد كربن به شمار مي‌آيند و بنابراين مي‌توانند در مطالعه حاضر قرار گيرند. در نيروگاههاي گازسوز، دي اكسيد كربن بصورت محصول جانبي توليد مي‌شود. بطور كلي در ميادين گاز 20 درصد از حجم كل بصورت دي اكسيدكربن است كه قسمت اعظم آن بايد قبل از گازرساني به مصرف كنندگان نهايي جدا شود. بنابراين جداسازي دي اكسيد كربن اولين گام موثر و عقلاني در كنترل اين گاز به شمار مي‌آيد.

اولين واحد تجاري كنترل دي اكسيدكربن در سال 1996 توسط شركت نفتي نروژ ساخته شد. اين شركت دي اكسيد كربن حاصل از ميادين گاز را به داخل مخازن SANDSTONE كه هزار متر زير بستر دريا واقع شده‌اند تزريق نمود. نرخ تزريق گاز دي اكسيد كربن 20000 تن در هفته مي‌باشد كه از طريق 5 لوله به انجام مي‌رسد (20000 تن دي اكسيد كربن در هفته تقريباً معادل دي اكسيد كربني است كه از يك نيروگاه 140 مگاواتي زغال‎سنگي انتشار مي‌يابد). انگيزه اقتصادي اجراي اين پروژه در ماليات بر كربن دولت نروژ (50 دلار به ازاي يك تن دي اكسيد كربن) نهفته است. هزينه اجراي پروژه حدود 15 دلار به ازاي يك تن دي اكسيد كربن است.

تاكنون كليه واحدهاي تجاري كنترل دي اكسيد كربن از فرآيند جذب شيميايي با استفاده از حلال مونواتانل آمين (MEA) استفاده كرده‌اند. اين ماده شيميايي حدود 60 سال پيش به عنوان جداكننده گازهاي اسيدي نظير 2CO وS2H از گاز طبيعي توسعه يافت.

از اين ماده شيميايي براي كنترل دي‌ اكسيد كربن موجود در گازهاي خروجي دودكش نيروگاهها نيز استفاده به عمل آمده است. ولي استفاده از MEA براي كنترل گاز دي ‌اكسيد كربن دودكش نيروگاهها مستلزم صرف انرژي زياد مي‌باشد. بعنوان مثال بهره‌گيري از روش فوق، خروجي يك نيروگاه 500 مگاواتي زغال‌سنگي را به 400 مگاوات تقليل مي‌دهد. بنـابراين حدود 20% انرژي كل نيروگاه صرف كنترل دي ‌اكسيد كربن مي‌گردد.

نگرشي بر آينده

در حال حاضر نبايد حذف دي ‌اكسيد كربن از نيروگاه‌ها را با مخارج سنگين آن در نظر گرفت. در آينده و در اثر پيشرفت تكنولوژي اين مخارج كاهش خواهند يافت. همچنان كه ذكر شد افزايش راندمان و كاهش نياز انرژي براي كنترل 2CO از عوامل اصلي در كنترل هزينه نهايي به شمار مي‌آيند. در حال حاضر كشور ژاپن سراميكي را آزمايش مي‌نمايد كه 400 برابر حجم خود قادر به جذب 2CO مي‌باشد. از طرفي استفاده از هيدراتها براي كنترل 2CO در نيروگاههاي زغال‎سنگي كه از سوخت Gasification استفاده مي‌نمايند در دست آزمايش مي‌باشد.

ماهيت نامطمئن و حجم وسيع 2CO براي حذف، دفع و به كارگيري بدان معني است كه سرمايه‌گذاري تحقيقاتي در اين زمينه (توسط بخش خصوصي و دولتي) محدود مي‌شود. تا به حال پژوهش محدود به مدلسازي و مطالعات آزمايشگاهي بوده است. بايد مطالعات ميداني براي دستيابي به كاربردهاي عملي اين فن‌آوريها در مقياس وسيعتر صورت پذيرد. همكاريهاي بين‌المللي يك ساز و كار آرماني براي توزيع هزينه‌ها و خطرات در اين مقوله‌ها بوده بالاخص كه فرهنگ بين‌المللي در مورد تغييرات آب وهوا را ايجاد مي‌كند.

بزرگترين نياز پژوهش، يافتن امكان دفع مناسب براي مقادير عظيم 2CO مي‌باشد. با وجود آن كه مهار 2CO از گاز دودكش نيروگاهها به شدت انرژي بر و گران است اما از نظر فني امكان‌پذير مي‌باشد. چندين واحد مهار 2CO از گاز دودكش در حال حاضر مشغول به كار هستند و 2CO را براي مصارف صنعتي تهيه مي‌كنند تحقيقات بيشتر در مورد فن‌آوريهاي ارزانتر با ميزان مصرف انرژي كمتر بايد به انجام برسند. جهت تعيين و تثبيت فن‌آوريهاي بهينه و نيز تحقيق در مورد اثرات روشهاي مختلف دفع بر محيط زيست و ايمني انسانها پژوهشهاي زيادي بايد صورت پذيرد.

نویسنده:عبدالرضا كرباسي، نسترن رحيمی


نظرات بینندگان
انتشار یافته: ۱
در انتظار بررسی: ۰
غیر قابل انتشار: ۰
امین سالک
|
Iran, Islamic Republic of
|
۱۴:۰۴ - ۱۳۹۵/۰۸/۲۱
0
0
با عرض سلام خدمت شما
احتراما" اینجانب امین سالک مدیر تولید کارخانه آهک هستم
مقاله شما رو در رابطه با امکان سنجی جمع آوری گاز دی اکسید کربن در نیروگاه ها و دود کش کارخانجات صنعتی رو خواندم
و علاقه مند هسنم با توجه به اینکه عمده گاز خروجی در فرآیند تولید آهک گاز دی اکسید کربن می باشد ، این امکان سنجی را
در کارخانه آهک نیز انجام دهیم و در صورت امکان با توجه به تجارب شما در این زمینه راه حلی ارائه گردد تا گاز
به صورت یخ خشک جمع آوری و به بازار عرضه گردد . خواهشمند ام در این مورد راهنمایی فرمایید
با تشکر سالک
ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار