ارزیابی چرخهحیات سیستم حصر مستقیم کربندیاکسید با فرآیند فیشر-تروپش برای تولید سوخت حمل و نقل تحت سه سناریو تولید برق
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
3 کارشناسی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
doi
10.22034/jmeut.2023.52034.3121چکیده
انتشار گازهای گلخانه ای به ویژه کربن دی اکسید باعث گرمایش جهانی و تغییر اقلیم شده است. روش های مختلفی برای کاهش کربن دی اکسید اتمسفر پیشنهاد می شوند. یکی از این روش ها جذب مستقیم کربن دی کسید از هوا و تولید سوخت است. از آنجا که خود این سیستم ها انتشار کربن دی اکسید دارند، لازم است ارزیابی چرخه حیات برای این سیستم ها انجام شود. در این مقاله ارزیابی چرخه حیات برای تولید سوخت حمل و نقل با استفاده از جذب مستقیم کربن دی اکسید انجام شده است. این سیستم ابتدا کربندیاکسید اتمسفر را جذب میکند و با استفاده از الکترولیز آب و واکنش جابجایی آب-گاز معکوس آن را به گاز سنتز تبدیل میکند. در ادامه، با واکنش فیشر-تروپش گاز سنتز به سوخت تبدیل میشود.در این مقاله چرخهی سه سناریو برای تولید برق مورد نیاز سیستم در نظر گرفته شده اند که عبارتند از برق شبکه ایران، برق شبکه آینده و برق پاک (تولید شده از 100 درصد انرژی تجدیدپذیر). در سناریو برق شبکه ایران، سیستم حدود gCO2eq./gCO2 captured6/4 آلایندگی دارد؛ آلایندهترین واحدها در این سناریو، تولید برق با هدف تولید هیدروژن برای واکنش فیشر-تروپش و برای واکنش جابجایی آب-گاز معکوس است. بنابراین، ضریب انتشار برق مهمترین عامل در تعیین سیستم با اثرات زیست محیطی کم شناسایی میشود. آلایندگی سیستم در شرایط برق شبکههای آینده gCO2eq./gCO2 captured8/0 برآورد میشود. با استفاده از برق پاک نیز، آلایندگی سیستم به gCO2eq./gCO2 captured 72/0 کاهش مییابد. در نهایت، نتایج نشان میدهد که در گام اول، برق باید تحت فرآیندهایی با انتشار آلاینده کمتر تولید شود.