[发明专利]用于将CO2从燃烧过程的烟气或者废气中移除的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将CO₂从燃烧过程的烟气或者废气中移除的方法。

背景技术

在科学上，最迟自上世纪90年代起就承认，存在着在统计学上显著的气候变化并且原因之一是大气中的二氧化碳简称CO₂的浓度上升。这种一开始还引起较大的不确定性的怀疑在研究过程中并且经过围绕着全球变暖进行的激烈的争论之后一再得到证实并且今天在很大程度上在科学上取得一致意见。在不考虑大气中的温室气体的情况下，根据绝大多数科学家的观点所观测到的温度数据无法解释。全球变暖的后果应该通过气候保护来降低。

从太阳到达地球的辐射的绝大部分或多或少地在未受阻拦的情况下穿过地球大气。而被地球反射的辐射的大部分尤其光谱的红外范围内的份额则被处于大气中的CO₂所吸收。其后果是大气得到加热。这种特性将二氧化碳变成所谓的温室气体。在水蒸汽之后，二氧化碳根据其量的份额成为温室气体中的最有效的部分，尽管甲烷和臭氧的单位有效性更高。所有温室气体一起将地球表面上的平均温度从大约-18℃提高到大约+15℃（自然的温室效应）。二氧化碳在这种总效应中拥有大约9%到26%的份额并且由此在较高的程度上一同负责地球的对生命友好的气候。

地球大气中的CO₂份额在地球历史的演变中经受了巨大的波动，这些波动具有不同的生态的、化学的和物理的原因。但是，自至少650,000年以来，这个份额始终低于280ppm。在过去的10,000年里CO₂浓度比较恒定地保持在280ppm。二氧化碳循环的收支由此在这个时间里在很大程度上得到平衡。随着19世纪里的工业化的开始，大气中的CO₂份额上升到迄今381ppm（在2006年）并且目前每年继续上升平均1.5到2ppm。

人类起源的也就是说由人引起的CO₂排放由于全球性的毁林只有大约45%被自然的二氧化碳降低源比如被繁殖在大洋中的浮游植物所吸收。因此二氧化碳累积在大气中。

由于全球变暖以及所猜测的与地球大气中的CO₂浓度的关联，过去和现在都尝试了一些方案来降低地球大气中的CO₂的积聚水平，所述地球大气中的CO₂浓度的原因在于由人触发的温室气体的排放。一种可选方案归纳在关键词CO₂封存下面。在此CO₂封存是指比如在发电站产生的二氧化碳的存放。封存是所谓的CCS（“Carbon Dioxide Capture and Storage”）过程的一部分，所述CCS过程用于在发电时在CO₂较少的情况下使用化石的原材料。在此应该将来自化石的能量载体的CO₂分离并且而后加以贮存，以防止其到达大气中。

作为真正意义上的封存，是指CO₂的贮存。可以用不同的方法将二氧化碳从发电站过程的燃烧产物中分离出来，比如根据煤的气化（CO₂还原的IGCC发电站）、在氧气环境中的燃烧或者来自发电站的烟气或废气的CO₂洗涤。一方面地质学上的地层比如石油矿床、天然气矿床、含盐的地下水层（“Aquifere（含水土层）”）或者煤层适合用作可能的用于分离出来的CO₂的贮存器。另一方面也研究将二氧化碳存放在深海中，但是该方法由于大洋的酸化作用而不合适。

至今为止的研究或计划通常仅仅关心液态的或者气态的CO₂的贮存或者干冰的形式的贮存。不过，此外也有这种可能性，也就是将CO₂作为生物质来结合并且将从中提取的碳加以贮存或者继续进行其它处理。比如可以借助于微藻在供给来自发电站过程的废气的CO₂的情况下产生用于在能量方面加以利用的生物质。