Fljótandi CO2: Hvað er það og hvers vegna er það gagnlegt?
Koltvísýringur, eða CO2, er lofttegund sem við öndum frá okkur á hverjum degi. Það er líka gas sem finnst í andrúmsloftinu þar sem það virkar sem gróðurhúsalofttegund og stuðlar að hlýnun jarðar. En vissir þú að CO2 getur líka verið til sem vökvi við ákveðnar aðstæður? Og að fljótandi koltvísýringur á sér marga möguleika í ýmsum atvinnugreinum og geirum? Í þessari grein munum við kanna hvað fljótandi CO2 er, hvernig það er framleitt og í hvað er hægt að nota það.
Hvað er fljótandi CO2?
Fljótandi CO2, eða LCO2, er fljótandi ástand koltvísýrings. Það myndast þegar CO2 gas er þjappað saman og kælt niður í háan þrýsting og lágan hita. Við venjulegan loftþrýsting getur CO2 gas ekki orðið fljótandi. Hann getur aðeins orðið fastur, sem við köllum þurrís. Til að búa til LCO2 þurfum við að þjappa CO2 gasi yfir 5,1 atm (5,2 bör; 75 psi) og kæla það niður í 31,1 gráðu (88,0 gráðu F) (mikilvægi punkturinn) og yfir -56,6 gráður (−69,9 gráður F) (þrífaldur punktur).
LCO2 er litlaus og lyktarlaus vökvi sem hefur þéttleikann 1101 kg/m3 þegar hann er í fullri mettun við -37 gráður (−35 gráður F). Það hefur mjög litla leysni í vatni, á bilinu 0,02 til 0,10% við hitastig frá -29 gráður (-20 gráður F) til 22,6 gráður (72,7 gráður F) og þrýsting frá 15 til 60 atm.
Hvernig myndast fljótandi CO2?
Fljótandi CO2 er hægt að framleiða úr ýmsum uppsprettum CO2 gass, svo sem jarðgaslindum, kolaorkuverum, gerjunarferlum eða iðnaðarferlum. CO2 gasið er fyrst hreinsað og þurrkað til að fjarlægja öll óhreinindi og raka. Síðan er það þjappað og kælt með þjöppum og varmaskiptum. Þjappað og kælt CO2 gasið fer síðan í geymslutank eða uppgufunarbúnað þar sem það verður fljótandi CO2.
Fljótandi CO2 er einnig hægt að fanga úr andrúmsloftinu með beinni loftfangatækni (DAC) sem notar efnahvörf til að draga CO2 úr loftinu. CO2-gasið sem er fangað er síðan þjappað og fljótandi með svipuðum aðferðum og að ofan. DAC tækni er enn í þróun og hefur möguleika á að draga úr styrk CO2 í andrúmsloftinu og draga úr loftslagsbreytingum.
Hver er notkunin á fljótandi CO2?
Fljótandi CO2 hefur marga notkun í mismunandi atvinnugreinum og geirum, svo sem:
●Matur og drykkur: Fljótandi CO2 er hægt að nota til að kæla og frysta mat og drykki, sem og til að vernda þau gegn bakteríu- og sveppavexti. Fljótandi CO2 er einnig hægt að nota til að kolsýra drykki, svo sem gos, bjór, vín og freyðivatn, með því að sprauta því í vökvann undir þrýstingi. Fljótandi CO2 getur einnig aukið bragð og áferð drykkja með því að gera þá súrari og frískandi.
●Eldvarnir: Hægt er að nota fljótandi CO2 sem slökkvitæki vegna eldfimra eiginleika þess. Vökva CO2 er geymt undir þrýstingi í strokk og losað sem gas þegar þörf krefur. Gasið virkar með því að flytja súrefnið sem kyndir undir brennsluna og með því að kæla brennandi yfirborðið til að koma í veg fyrir frekari skemmdir. Fljótandi CO2 er áhrifaríkt til að slökkva rafmagnselda og eldfima vökva, svo sem olíu, bensín og leysiefni.
●Olíuvinnsla: Hægt er að nota fljótandi CO2 til að auka olíunýtingu úr olíulindum með því að sprauta því í lónið undir háþrýstingi. Fljótandi CO2 blandast olíunni og dregur úr seigju hennar, sem gerir það auðveldara að flæða út úr holunni. Fljótandi CO2 stækkar einnig olíumagnið og ýtir því í átt að framleiðsluholunni. Þessi aðferð getur aukið endurvinnsluhlutfall olíu um allt að 20%.
●Bakstur: Hægt er að nota fljótandi CO2 sem súrefni til að baka brauð með því að búa til loftpoka í deiginu. Fljótandi CO2 er framleitt af geri eða matarsóda þegar þau hvarfast við sykur eða sýru í deiginu. Vökvi CO2 þenst út þegar það er hitað í ofni, þannig að brauðið lyftist og verður létt og loftkennt.
●Fanga og geyma kolefni: Hægt er að nota fljótandi CO2 sem leið til að geyma koltvísýring sem annars myndi losna út í andrúmsloftið og stuðla að hlýnun jarðar. Fljótandi CO2 er hægt að flytja með leiðslum eða skipum til geymslustaða neðanjarðar eða neðansjávar, þar sem hægt er að sprauta því í gljúpt berg eða saltvatnslög sem geta fangað það varanlega eða í langan tíma. Þessi aðferð getur dregið úr kolefnisfótspori ýmissa atvinnugreina og geira sem framleiða mikið magn af CO2 losun, svo sem raforkuframleiðslu, sementsframleiðslu eða stálframleiðslu.
Þetta eru nokkrar af algengustu notkun fljótandi CO2, en það eru miklu fleiri forrit sem fela í sér þennan fjölhæfa vökva. Til dæmis er einnig hægt að nota fljótandi CO2 til suðu, vatnsmeðferðar, plastframleiðslu og gróðurhúsaræktunar.
Niðurstaða
Fljótandi CO2 er fljótandi ástand koltvísýrings sem myndast við háan þrýsting og lágt hitastig. Það hefur marga kosti og notkun í ýmsum atvinnugreinum og geirum, svo sem mat og drykk, eldvarnir, olíuvinnslu, bakstur og kolefnistöku og geymslu. Fljótandi CO2 er verðmætt og gagnlegt efni sem getur bætt lífsgæði og umhverfi.
