탄산염은 에너지 산업에서 중요한 역할을하며 다양한 에너지 관련 프로세스에 기여하는 광범위한 응용 프로그램을 제공합니다. 탄산염 공급 업체로서 저는 이러한 화합물이 에너지 부문의 혁신과 효율성을 주도하기 위해 어떻게 사용되는지 직접 목격했습니다.
1. 연료 전지의 탄산염
연료 전지는 청정 에너지 생성을위한 유망한 기술입니다. 탄산염은 용융 탄산염 연료 전지 (MCFC)에 사용됩니다. MCFC에서, 전해질은 알칼리 금속 탄산염의 용융 혼합물, 전형적으로 탄산염 리튬 및 탄산 칼륨 칼륨이다 [1].
용융 탄산염 전해질은 캐소드에서 양극으로 탄산염 이온을 전달할 수 있습니다. 캐소드에서, 공기로부터의 산소는 이산화탄소 및 전자와 반응하여 탄산염 이온을 형성한다. 그런 다음이 이온은 전해질을 통해 양극으로 이동하여 수소 또는 다른 연료와 반응하여 이산화탄소, 물 및 전자를 방출합니다. 전자의 흐름은 전류를 생성합니다.
특히 탄산 칼륨은 전해질 혼합물에서 중요한 성분입니다. 탄산염 혼합물의 용융점을 낮추는 데 도움이되며, 비교적 낮은 온도에서 연료 전지의 작동이 더욱 실현 가능합니다. 당신은 더 자세히 알아볼 수 있습니다탄산 칼륨웹 사이트의 속성.
MCFC는 에너지 산업에서 몇 가지 장점이 있습니다. 천연 가스, 바이오 가스 및 석탄 파생 신가스를 포함한 다양한 연료에서 작동 할 수 있습니다. 이러한 유연성은 다양한 에너지 원에 적합하며보다 다양한 에너지 포트폴리오에 기여할 수 있습니다. 또한, 전기 효율은 최대 60%에 도달하고 열과 전력 효율성이 80%를 초과하는 고효율이 높습니다 [2].
2. 탄소 포획 및 저장의 탄산염 (CCS)
탄소 캡처 및 저장은 발전소 및 산업 시설에서 온실 가스 배출량을 줄이는 데 중요한 기술입니다. 탄산염은 사전 연소 및 사후 연소 탄소 포획 공정에 사용됩니다.
연소 포획에서, 탄산 칼륨 및 중탄산 칼륨과 같은 알칼리 탄산염은 플루어 가스로부터 이산화탄소를 흡수하기 위해 용매로 사용될 수있다. 탄산 칼륨은 이산화탄소 및 물과 반응하여 다음 반응에 따라 중탄산 칼륨을 형성합니다.
$ k_ {2} co_ {3}+co_ {2}+h_ {2} o \ rightarrow2khco_ {3} $
그런 다음 중탄산 칼륨을 가열하여 가열되어 캡처 된 이산화탄소를 방출하여 탄산 칼륨을 재사용 할 수 있습니다.중탄산 칼륨탄산 칼륨은 탄소 포획에 몇 가지 장점을 제공합니다. 그들은 이산화탄소에 대해 상대적으로 높은 흡수 능력을 가지고 있으며, 재생 공정은 에너지 - 다른 용매에 비해 효율적이다.
사전 연소 캡처에서 탄산염은 흡착 - 향상된 개혁 과정에 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 탄산 마그네슘은 증기 및 메탄과 같은 탄화수소 연료와 반응하여 수소 및 이산화탄소를 생산할 수 있습니다. 그런 다음 탄산 마그네슘은 이산화탄소를 포착하여 반응 평형을 더 많은 수소 생산으로 이동시킵니다.탄산 마그네슘고온에서 이산화탄소에 대한 흡착 특성이 우수 하므로이 적용에 적합합니다.
CCS 기술은 기후 변화 목표를 충족시키는 데 필수적입니다. 대규모 규모의 이미 터에서 이산화탄소를 포착함으로써 대기로 방출되는 것을 방지하고 지구 온난화에 기여할 수 있습니다.
3. 에너지 저장의 탄산염
에너지 믹스의 태양과 바람과 같은 재생 가능한 에너지 원의 비율이 커짐에 따라 에너지 저장은 점점 더 중요 해지고 있습니다. 탄산염은 일부 유형의 에너지 저장 시스템에서 사용됩니다.
리튬 - 이온 배터리는 휴대용 전자 장치, 전기 자동차 및 그리드 스케일 에너지 저장에 사용되는 가장 일반적인 유형의 충전식 배터리 중 하나입니다. 탄산 리튬은 리튬 - 이온 배터리 캐소드 생산의 주요 원료입니다. 리튬 코발트 산화물, 리튬 망간 산화물 및 리튬 철 포스페이트와 같은 음극 재료는 리튬 공급원으로서 리튬을 사용하여 합성된다.
전기 자동차 및 그리드 - 스케일 에너지 저장에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 탄산 리튬에 대한 수요도 증가하고 있습니다. 리튬 - 이온 배터리의 에너지 저장 기능은 재생 가능 에너지 원의 간헐적 특성을 균형을 유지하는 데 도움이됩니다. 그들은 높은 생산 기간 동안 생성 된 과도한 에너지 (예 : 태양 광 발전의 햇볕이 잘 드는 날 또는 풍력 발전의 바람이 부는 날)를 저장하고 수요가 높거나 생산량이 적은 기간 동안 해제 할 수 있습니다.
4. 석유 및 가스 산업의 탄산염
석유 및 가스 산업에서 탄산염은 다양한 공정에서 사용됩니다. 예를 들어, 탄산 칼슘은 드릴링 유체의 가중 제로 사용됩니다. 드릴링 유체는 드릴 비트를 냉각시키고 윤활하고 표면에 절단을 운반하며 웰 보어 안정성을 유지하는 데 사용됩니다. 탄산 칼슘은 드릴링 유체의 밀도를 증가시킬 수 있으며, 이는 드릴링 작업 중에 형성 압력을 제어하는 데 중요합니다.
탄산염은 또한 강화 된 오일 회수 (EOR) 기술에 사용될 수 있습니다. 경우에 따라, 이산화탄소 주사는 저수지에서 오일 회수를 개선하는 데 사용됩니다. 저수지 암석의 탄산염은 주사 된 이산화탄소와 반응하여 암석의 습윤성을 변경하고 생산 우물을 향한 오일의 흐름을 개선 할 수 있습니다.
5. 지열 에너지의 탄산염
지열 에너지는 지구 내부에서 열을 활용하는 재생 에너지 원입니다. 탄산염은 지열 시스템에서 역할을 할 수 있습니다. 일부 지열 저장소에서, 탄산염 미네랄의 존재는 유체 화학 및 지열 발전소의 성능에 영향을 줄 수 있습니다.
예를 들어, 탄산염 광물의 용해 및 침전은 지열 웰과 파이프 라인의 스케일링 및 부식에 영향을 줄 수 있습니다. 지열 유체에서 탄산염의 거동을 이해하는 것은 지열 발전소의 작동 및 유지를 최적화하는 데 중요합니다. 또한, 탄산염은 지열 유체의 처리에 사용되어 pH를 제어하고 원치 않는 퇴적물의 형성을 방지 할 수있다.
결론
탄산염은 연료 전지 및 탄소 포획에서 에너지 저장, 석유 및 가스 및 지열 에너지에 이르기까지 에너지 산업에서 광범위한 사용을 가지고 있습니다. 탄산염 공급 업체로서 저는 에너지 부문의 성장과 개발을 지원하기 위해 고품질 탄산염 제품을 제공하기 위해 노력하고 있습니다.
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참조
[1] Dicks, Al "용융 탄산염 연료 전지". 연료 전지 1.1 (2001) : 17-39.
[2] Choudhary, TV 및 S. Gadkari. "용융 탄산염 연료 전지 : 검토." 전원 저널 161.1 (2006) : 29-41.
