ก๊าซ CO2 อัดเทียบกับอากาศอัด
ก๊าซ CO2 กับอากาศอัดมีความแตกต่างกันอย่างไร
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) สามารถถูกบีบอัดได้เช่นกัน เช่นเดียวกับอากาศธรรมดา และทั้งสองชนิดนี้มีคุณสมบัติเป็นก๊าซซึ่งเป็นจุดที่ทั้งสองมีความคล้ายคลึงกันมากที่สุด อย่างไรก็ตามมีความแตกต่างหลายประการระหว่างทั้งสองชนิดนี้ ดังนั้นเรามาดูกันว่าอะไรคือสิ่งที่ทำให้ทั้งสองชนิดนี้แตกต่างกัน
ความง่ายของการบีบอัดอากาศเทียบกับการบีบอัดก๊าซ CO2
ในทางเทคนิค เราถือว่าก๊าซ CO2 สามารถบีบอัดได้ง่ายกว่าเมื่อเทียบกับอากาศ ซึ่งหมายความว่าเกิดความร้อนในการบีบอัดน้อยกว่าและด้วยเหตุนี้จึงมีอุปกรณ์ที่ใช้ในการบีบอัดน้อยลง อย่างไรก็ตามกระบวนการบีบอัดนี้ยังมีความท้าทายอยู่เช่นกัน
หนึ่งในนั้นคือความชื้นที่เกิดขึ้น ในกรณีของอากาศอัดโดยทั่วไปแล้วความชื้นไม่ได้เป็นปัญหาใหญ่เพราะเราสามารถระบายออกได้อย่างถูกต้อง แต่ความชื้นที่เกิดขึ้นระหว่างการบีบอัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะสร้างกรดคาร์บอนิก ดังนั้นจึงต้องมีการป้องกันไว้ล่วงหน้าเพื่อป้องกันการกัดกร่อนในอุปกรณ์ ซึ่งรวมถึงการใช้สแตนเลสสตีลหรือวัสดุที่เคลือบพิเศษกับองค์ประกอบต่างๆ ที่สัมผัสกับของเหลวผลควบแน่น
เนื่องจากก๊าซ CO2 เป็นโมเลกุลที่หนักกว่าจึงทำให้เกิดระดับการสั่นสะเทือนได้สูงกว่า และหากมีการบีบอัดมากเกินไป (เช่น ที่แรงดันสูง) จะทำให้ก๊าซเป็นของเหลว ซึ่งอาจทำให้เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมเสียหายได้
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีความหนาแน่น 1,5 ที่ 0 ° C เมื่อเทียบกับอากาศ
ความหนาแน่นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ภายใต้สภาวะปกติของแรงดันและอุณหภูมิ คือ 1,977 kg / m3
อากาศ 1.29 kg/m3 – CO2 1.97 kg/m3
วิธีทำให้ก๊าซ CO2 เป็นของเหลว
วิธีเลือกค่าแรงดันเพื่อให้ก๊าซ CO2 เป็นของเหลวระหว่างจุดร่วมสาม (5.18 บาร์, −56.6 °C) และจุดวิกฤติ (73.8 บาร์, 31.1 °C) มีพารามิเตอร์ต่างๆ จำนวนมากและระบบการทำให้เป็นของเหลว ระบบการบีบอัด ถังจัดเก็บ และการขนส่งก๊าซ CO2 เป็นต้น ส่งผลต่อต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน ปกติค่า trade-off ที่ดีจะอยู่ที่ระหว่าง 15 / 20 บาร์ (สอดคล้องกับอุณหภูมิการทำให้เป็นของเหลว −27 °C / -20°C)
การออกแบบเครื่องอัดก๊าซ CO2 เปรียบเทียบกับเครื่องอัดอากาศหรือปั้มลม
การเปรียบเทียบจะเกี่ยวข้องกับฮาร์ดแวร์
ถ้ามองดูจากภายนอกและดูแบบทั่วๆ ไป การแยกความแตกต่างระหว่างเครื่องอัดอากาศหรือปั้มลมกับเครื่องอัด CO2 จะทำได้ยาก แต่ด้านในมีความแตกต่างบางประการดังนี้
- ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น เครื่องอัด CO2 จะมีสแตนเลสสตีลมากกว่าเพื่อป้องกันการกัดกร่อน
- โดยปกติจะมีขนาดใหญ่กว่าและแข็งแกร่งกว่าเครื่องอัดอากาศหรือปั้มลมเพื่อรับมือกับแรงเค้นและการสั่นสะเทือนที่อาจสูงกว่า
- เครื่องอัด CO2 ไม่มีสายเข้าโดยตรง เนื่องจากต้องรับก๊าซจากแหล่ง CO2 โดยปกติแล้วจะมีระบบทางเข้าที่มีการบำบัด CO2 ก่อนที่จะไปถึงเครื่องบีบอัด
ข้อกังวลด้านสิ่งแวดล้อม
ดังความหมายของชื่อ อากาศอัดเป็นเพียงอากาศแวดล้อมที่ถูกบีบอัด ซึ่งหมายความว่าสามารถปล่อยอากาศอัดออกสู่บรรยากาศได้ (ไม่ว่าจะปล่อยออกโดยจงใจผ่านอุปกรณ์บางชิ้นหรือการรั่วไหลของระบบอัดอากาศโดยไม่ตั้งใจก็ตาม) ไม่ว่าในจุดใด โดยไม่ก่อให้เกิดอันตราย
อย่างไรก็ตามก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซเรือนกระจกที่เป็นอันตรายและควรหลีกเลี่ยงการปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศถ้าเป็นไปได้ นอกจากนี้ในขณะที่เราสามารถหายใจเอาอากาศอัดเข้าไปได้อย่างปลอดภัย แต่การสะสมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในพื้นที่ปิดเป็นอันตรายต่อสุขภาพของทุกคนที่อยู่ในบริเวณใกล้เคียง
อาจจัดเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และ/หรือนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์กลับมาใช้ใหม่ในการใช้งานอื่นๆ เพื่อหลีกเลี่ยงการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่บรรยากาศ
การใช้อากาศอัดเทียบกับการใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อัด
ความแตกต่างที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งก็คือวิธีการใช้อากาศอัดและ CO2บีบอัด
โดยทั่วไปแล้วอากาศจะถูกบีบอัดเพื่อใช้เป็นพลังงานขับเคลื่อนเครื่องมือนิวเมติก เพื่อลำเลียงวัสดุ ใช้เบรค ฯลฯ
ในทางกลับกันก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกบีบอัดเพื่อให้เคลื่อนย้ายหรือจัดเก็บได้ง่ายขึ้น สามารถนำก๊าซ CO2 ที่บีบอัดแล้วมาใช้ในการทำเครื่องดื่มน้ำอัดลม หรือสร้างบรรยากาศเฉื่อยในกระบวนการเฉพาะ หรือเป็นวัตถุดิบตั้งต้นสำหรับปฏิกิริยาเคมี
เหตุใดจึงต้องบีบอัดก๊าซ CO2 ในตอนนี้
ในขณะที่ผู้ผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์บางรายได้นำ CO2 มาใช้ใหม่และกักเก็บไว้ (โดยใช้เครื่องบีบอัด CO2 นี้) แต่ผู้ผลิตรายอื่นๆ ส่วนใหญ่ได้ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่บรรยากาศ อย่างไรก็ตามผลจากปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมทำให้ต้องมีภาษีและกฎระเบียบที่เข้มงวดขึ้นเรื่อยๆ สิ่งที่เรียกกันว่าการดักจับคาร์บอนกำลังกลายเป็นทางเลือกที่ได้รับความนิยม ยั่งยืน และมีราคาถูกลงมากขึ้นเรื่อยๆ และการดักจับก๊าซ CO2 จำเป็นต้องติดตั้งเครื่องบีบอัด
