Basınçlı CO2 ve basınçlı hava
CO2 ve basınçlı hava arasındaki fark nedir?
Karbondioksit (CO2) de normal hava gibi sıkıştırılabilir. Her ikisi de gaz olarak nitelendirilse de bunun dışında pek de fazla ortak noktaları yoktur. Ancak ikisi arasında birçok fark vardır, gelin bu gazları birbirinden ayıran şeylere birlikte göz atalım.
CO2'nin sıkıştırılmasına kıyasla havayı sıkıştırmanın kolaylığı
Teknik olarak, CO2'nin havaya kıyasla daha kolay sıkıştırıldığını düşünürüz. Bunun anlamı, daha az ısı üretmesi ve bu nedenle daha az sıkıştırma ekipmanı gerektirmesidir. Bununla birlikte bu sıkıştırma süreci de zorluklar teşkil etmektedir.
Bunlardan biri süreçte açığa çıkan nemdir. Basınçlı hava söz konusu olduğunda, doğru şekilde tahliye edildiğini varsayarsak bu genellikle büyük bir sorun teşkil etmez. Ancak karbondioksidin sıkıştırılması sırasında oluşan nem karbonik asit oluşturur. Dolayısıyla, ekipmanda korozyonu önlemek için bazı tedbirler alınmalıdır. Bunlar arasında, kondens ile temas edebilecek bileşenlerde paslanmaz çelik veya özel olarak kaplanmış malzeme kullanılması da bulunur.
CO2 daha ağır bir molekül olduğundan, daha yüksek titreşim seviyeleri üretebilir ve çok fazla sıkıştırılırsa (yani yüksek basınçta) sıvı hale gelerek kompresöre zarar verebilir.
Karbondioksit, havaya kıyasla 0°C'de 1,5 yoğunluğa sahiptir.
Normal basınç ve sıcaklık koşulları altında karbondioksidin yoğunluğu 1.977 kg/m3'tür.
HAVA 1,29 kg/m3 – CO2 1,97 kg/m3.
CO2 nasıl sıvılaştırılır?
CO2'yi sıvılaştıracak basınç, üçlü nokta (5,18 bar, −56,6°C) ve kritik nokta (73,8 bar, 31,1°C) arasında nasıl seçilir? Birçok farklı parametre bulunmakta olup kullanım ömrü maliyeti; sıvılaştırma sistemi, sıkıştırma sistemi, depolama tankları, CO2 taşıyıcı vb. faktörlerden etkilenir. Genellikle yaklaşık 15/20 bar uygun olacaktır (-27°C/-20°C sıvılaştırma sıcaklığına karşılık gelir)
CO2 kompresörü ve hava kompresörünün tasarımındaki farklar
Tüm bu bilgiler bizi donanım meselesine getiriyor.
Bu konuda eğitim almamış biri dışarıdan baktığında bir hava kompresörü ile CO2 kompresörünü birbirinden ayırt etmekte zorlanabilir. Ancak içeriden bakıldığında bazı farklılıklar mevcuttur:
- Daha önce de belirtildiği gibi, CO2 kompresörlerinde ekipmanı korozyona karşı korumak için daha yüksek oranda paslanmaz çelik kullanılır.
- Genellikle daha yüksek gerilim ve titreşimlere maruz kaldığından bunların üstesinden gelmek için hava kompresörlerinden daha büyük ve daha sağlam olurlar.
- CO2 kompresörlerinde doğrudan giriş hattı bulunmaz. Gazın bir CO2 kaynağından alınması gerektiğinden, genellikle CO2'nin kompresöre ulaşmadan önce işlendiği bir giriş sistemi bulunur.
Çevreyle ilgili endişeler
Adından da anlaşıldığı gibi basınçlı, yani sıkıştırılmış hava yalnızca ortam havasının sıkıştırılmasıyla elde edilen havadır. Bu da, herhangi bir zarara neden olmadan herhangi bir noktada atmosfere geri salınabileceği (bir ekipman aracılığıyla kasıtlı olarak veya basınçlı hava sistemindeki sızıntılardan) anlamına gelir.
Ancak karbondioksit zararlı bir sera gazıdır ve mümkünse atmosfere salınmasından kaçınılmalıdır. Ayrıca, sıkıştırılmış havanın solunması güvenli olsa da kapalı bir alanda biriken karbondioksit çevredeki herkes için sağlık tehdidi oluşturabilir.
Atmosfere salınmasını önlemek için karbondioksit depolanabilir ve/veya başka uygulamalarda yeniden kullanılabilir.
Basınçlı hava ve basınçlı karbondioksit kullanım alanları
Bir diğer önemli fark da basınçlı hava ve CO2'nin kullanım alanlarıdır.
Hava genellikle pnömatik ekipmanlara güç vermek, malzemeleri taşımak, fren uygulamak gibi amaçlarla kullanılır.
Diğer yandan karbondioksit daha kolay taşınması veya saklanması için sıkıştırılır. Sıkıştırıldıktan sonra CO2, içecekleri karbonatlaştırmak ve belirli proseslerde atıl atmosferler oluşturmak için veya kimyasal tepkimelerde ham madde olarak kullanılabilir.
Neden artık CO2'yi sıkıştırmamız gerekiyor?
Şu ana kadar bazı karbondioksit üreticileri ürettikleri CO2'yi yakalıyor veya yeniden kullanıyor olsa da birçoğu bunu atmosfere bırakıyor. Ancak çevresel kaygılar, vergiler ve her geçen gün daha katı hale gelen yönetmelikler nedeniyle karbon yakalama adı verilen işlem giderek yaygınlaşan, sürdürülebilir ve daha ucuz bir seçenek olarak tercih ediliyor. Elbette CO2'nin yakalanması gereken uygulamalarda bir kompresör kurulumu da gerekiyor.
