Komprimerad CO2 jämfört med tryckluft
Vad är skillnaden mellan CO2 och tryckluft?
Precis som vanlig luft kan även koldioxid (CO2) komprimeras, och även om båda klassas som gaser så upphör de flesta likheterna där. Det finns dock många skillnader, så nu ska vi gå igenom vad de egentligen är.
Hur enkelt det är att komprimera luft jämfört med CO2
Tekniskt sett anses CO2 vara enklare att komprimera än luft, vilket innebär att det alstras mindre värme. Därmed krävs mindre av den utrustning som används för kompressionen. Men den här kompressionsprocessen medför även utmaningar.
En av dem är fukten som genereras. När det gäller tryckluft är det här normalt inget större problem, eftersom vi tappar av fukten på lämpligt sätt. Men den fukt som genereras under kompression av koldioxid skapar kolsyra. Därför måste vi vidta en del försiktighetsåtgärder för att inte utrustningen ska korrodera. Det kan vara att använda rostfritt stål eller specialbelagt material för komponenter som kan komma i kontakt med kondensatet.
Eftersom CO2 är en tyngre molekyl kan den generera högre vibrationsnivåer. Om den komprimeras för mycket (vid högt tryck) kan den dessutom omvandlas till vätska, vilket kan skada kompressorn.
Koldioxid har en densitet på 1,5 vid 0 °C jämfört med luft.
Koldioxidens densitet under normala tryck- och temperaturförhållanden är 1 977 kg/m3.
LUFT 1,29 kg/m3 – CO2 1,97 kg/m3.
Hur kondenserar man CO2?
Hur väljer man tryck för att kondensera CO2 mellan trippelpunkten (5,18 bar, -56,6 °C) och den kritiska punkten (73,8 bar, 31,1 °C)? Det finns många olika parametrar och livscykelkostnaden påverkas av kondenseringssystemet, kompressionssystemet, lagringstankarna, en koldioxidbärare osv. Vanligtvis är en bra avvägning runt 15/20 bar (motsvarande -27 °C/-20 °C kondenseringstemperatur)
Design av kompressorer för CO2 jämfört med tryckluft
Nu kommer vi till maskinvaran.
Från utsidan skulle det vara svårt för ett otränat öga att skilja en luftkompressor från en CO2-kompressor. På insidan finns det dock en del skillnader:
- Som vi sade tidigare har en CO2-kompressor mer rostfritt stål för att skydda mot korrosion.
- De är normalt större och mer robusta än luftkompressorer för att kunna hantera högre belastning och större vibrationer.
- En CO2-kompressor har inget direktinlopp. Eftersom gasen måste komma från en CO2-källa finns det normalt ett inloppssystem där CO2 behandlas innan den når kompressorn.
Miljöhänsyn
Som namnet vittnar om är tryckluft helt enkelt omgivningsluft som har komprimerats. Det innebär att den när som helst kan släppas ut i atmosfären igen (antingen avsiktligt via någon del av utrustningen eller oavsiktligt genom läckage i tryckluftssystemet) utan att göra någon skada.
Koldioxid är dock en skadlig växthusgas och utsläpp i atmosfären ska undvikas om det är möjligt. Och medan den luft som komprimeras är säker att andas utgör ansamlingar av koldioxid i slutna utrymmen en hälsorisk för alla i närheten.
För att undvika att koldioxid släpps ut i atmosfären kan den förvaras eller återanvändas i andra tillämpningar.
Användning av tryckluft jämfört med komprimerad koldioxid
En annan stor skillnad är hur tryckluft och komprimerad CO2 används.
Tryckluft används normalt till saker som att driva ett pneumatiskt verktyg, att transportera material eller att manövrera en broms.
Koldioxid komprimeras å andra sidan för att den ska bli enklare att flytta eller förvara. När CO2 har komprimerats kan den användas som ett sätt att kolsyresätta drycker, att skapa inerta atmosfärer i specifika processer eller som råvara i kemiska reaktioner.
Varför komprimera CO2 just nu?
Även om vissa koldioxidtillverkare har återanvänt eller samlat in sin CO2 (och använt CO2-kompressorer till det) har de flesta helt enkelt släppt ut den i atmosfären. När miljöproblemen har lett till skatter och allt strängare bestämmelser har dock så kallad koldioxiduppsamling blivit ett allt mer populärt, hållbart och kostnadseffektivt alternativ. Och där CO2 ska samlas upp behövs en kompressorinstallation.
