Komprimeret CO2 kontra trykluft
Hvad er forskellen mellem komprimeret CO2 og trykluft?
Ligesom med almindelig luft kan kuldioxid (CO2) også komprimeres. Og selv om begge kvalificerer sig som gasser, så er det her, lighederne begynder at høre op. Der er dog mange forskelle mellem de to, så lad os se på, hvad der adskiller dem.
Hvor nemt er det at komprimere luft sammenlignet med komprimering af CO2
Teknisk set anser vi CO2 for at være lettere at komprimere sammenlignet med luft, hvilket betyder, at det producerer mindre varme, og i den forstand kræver mindre af det udstyr, der anvendes til kompressionsprocessen. Kompressionsprocessen giver dog også i sig selv visse udfordringer.
En af dem er den fugt, der dannes. For så vidt angår trykluft, er dette generelt ikke noget stort problem, eftersom vi udfører korrekt aftømning af fugten. Men den fugt, der dannes i forbindelse med kompression af kuldioxid, danner kulsyre. Derfor skal der træffes visse forholdsregler for at forhindre korrosion af udstyret. Dette omfatter brug af rustfrit stål eller specielt belagt materiale til komponenter, der kan komme i kontakt med kondensatet.
Fordi CO2 er et tungere molekyle, kan det generere højere vibrationsniveauer, og hvis det komprimeres for meget (dvs. ved højt tryk), så kan det blive flydende, hvilket kan medføre beskadigelse af kompressoren.
Kuldioxid har en densitet på 1,5 ved 0 °C sammenlignet med luft.
Kuldioxidtætheden under normale tryk- og temperaturforhold er 1,977 kg/m3.
LUFT 1,29 kg/m3 – CO2 1,97 kg/m3.
Hvordan gør man CO2 flydende?
Hvordan vælger man det korrekte tryk til at gøre CO2 flydende mellem tripelpunktet (5,18 bar, -56,6 °C) og det kritiske punkt (73,8 bar, 31,1 °C)? Der er mange forskellige parametre, og livscyklusomkostningerne påvirkes af likvefaktionssystemet, kompressionssystemet, lagertankene, en CO2-beholder osv. En god afvejning er som regel ca. 15/20 bar (svarende til en likvefaktionstemperatur på -27 °C/-20 °C)
Design af CO2-kompressor kontra luftkompressor
Det bringer os videre til hardwaren.
Udefra og for de uindviede er det vanskeligt at se forskel på en luftkompressor og en CO2-kompressor. Indvendigt er der dog visse forskelle:
- Som tidligere nævnt vil en CO2-kompressor have mere rustfrit stål for at beskytte den mod korrosion.
- Normalt er den større og mere robust end en luftkompressor, så den kan håndtere potentielt højere belastninger og vibrationer.
- En CO2-kompressor har ikke et direkte indsugningsrør. Fordi den skal hente gassen fra en CO2-kilde, er der normalt et indsugningssystem, hvor CO2-gassen behandles, før den når frem til kompressoren.
Miljøhensyn
Som navnet siger, er trykluft ganske enkelt den omgivende luft, der er blevet komprimeret. Det betyder, at den kan slippes ud i atmosfæren igen (enten tilsigtet gennem noget udstyr eller utilsigtet gennem lækager i trykluftsystemet) på et hvilket som helst tidspunkt uden at forårsage skade.
Kuldioxid er imidlertid en skadelig drivhusgas, og udslip af den i atmosfæren bør om muligt undgås. Selv om den luft der komprimeres, er sikker at indånde, udgør en ophobning af kuldioxid i et lukket rum en sundhedsfare for alle i nærheden.
For at undgå udslip af kuldioxid i atmosfæren kan det opbevares og/eller genbruges til andre anvendelser.
Anvendelse af trykluft kontra anvendelse af komprimeret kuldioxid
En anden stor forskel er, hvordan luft og CO2 anvendes, når gasserne er blevet komprimeret.
Generelt komprimeres luft til brug i f.eks. pneumatiske værktøjer, til transport af materialer, til aktivering af bremser osv.
Kuldioxid komprimeres derimod, så det er nemmere at flytte eller opbevare. Når CO2 er komprimeret, kan det benyttes som en metode til at fremstille drikkevarer med brus, til at skabe inaktive atmosfærer i specifikke processer eller som råmateriale til kemiske reaktioner.
Hvorfor egentlig CO2-kompression?
Selv om nogle producenter af kuldioxid har genbrugt eller opsamlet deres CO2 (ved hjælp af CO2-kompressorer), så har de fleste andre ganske enkelt frigivet den i luften. Men som følge af miljøhensyn, afgifter og stadig strengere regulativer, så bliver såkaldt kulstofopsamling en stadig mere populær, bæredygtig og billigere løsning, og uanset hvor CO2 skal opfanges, så skal der installeres en kompressor.
