以礦物碳酸化法封存CO2

CO2封存技術中,有礦物封存、生物封存、海洋封存、油槽及天然氣槽封存,因礦物封存具有1.產物不會造成二次污染2.礦物蘊藏量豐富3.反應過程為放熱反應。本研究目的為了解礦物鑑定分析資料及最佳碳酸化反應途徑並探討中鋼爐石為替代吸收劑之可行性。本研究將CO2與天然矽酸鹽礦石及中鋼爐石之漿液進行碳酸化作用形成安定之碳酸鹽產物以達到CO2封存。其機制為CO2溶於水中形成HCO3後解離成H+及HCO3-,再與實驗試樣本體溶出Ca2+/Mg2+反應形成CaCO3或MgCO3沉澱,經TGA分析,500oC~850oC之重量損失可計算CO2轉換率。本實驗針對反應之溫度、壓力、時間、試樣粒徑大小、液固比、攪拌速率、漿液組成成分作一系列之探討研究。由實驗結果顯示,反應溫度150oC、反應壓力1250psig、反應時間6小時、粒徑顆粒大小<44μm、L/S=10g/g、以去離子水為作為試樣漿液,鈣矽石及中鋼爐石之轉換率皆可達99%以上。此外,粒徑縮減可增加反應之比表面積,有效增加CO2轉換率,相同反應條件下,鈣矽石<44μm之轉換率較88~125μm約增加25%。中鋼爐石<44μm之轉換率較53~62μm約增加2%。攪拌速率及液固比對轉換率無明顯影響,且使用1M NaHCO3為試樣漿液組成並不會增加CO2轉換率,反而造成轉換率下降。

作者:徐啟龍