Θερμοηλεκτρικοί σταθμοί: συλλογή, αποθήκευση και αξιοποίηση των εκπομπών του CO2

Λυκουρόπουλος, Γεώργιος

Thermal power stations: collection, storage and capitalize on CO2 emissions

Διπλωματική εργασία

Author

Λυκουρόπουλος, Γεώργιος

Date

2022-10-05

Advisor

Sakellariou, Evangelos

Διπλωματική_Εργασία_Λυκουρόπουλος_Γεώργιος_51204450.pdf (1.883Mb)

ΔΗΛΩΣΗ ΣΥΓΓΡΑΦΕΑ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ.pdf (84.41Kb)

Keywords

Συλλογή CO2 ; Αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα ; Αξιοποίηση του CO2 ; Φαινόμενο του θερμοκηπίου

Abstract

Στην διπλωματική εργασία επιχειρείται αναφορά στον <<κύκλο του διοξειδίου του άνθρακα (CO2)>>. Πιο συγκεκριμένα η εργασία έχει ως στόχο την αναφορά και ανάλυση των διαδικασιών που απαιτούνται για την συλλογή, αποθήκευση και αξιοποίηση του αέριου τύπου CO2, το οποίο υποστηρίζεται ευρέως ότι είναι υπεύθυνο για το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Επίσης η παρούσα εργασία δίνει έμφαση στην παραγωγή CO2 που προέρχεται κατά τις διεργασίες παραγωγής ενέργειας. Οι διαδικασίες που απαιτούνται και αναλύονται για να πραγματοποιηθεί ο <<κύκλος>> αυτός είναι οι τεχνολογίες συλλογής και δέσμευσης του CO2, η αποθήκευση του, ο τρόπος μεταφοράς του και μέθοδοι αξιοποίησης του. Αρχικά γίνεται αναφορά στις διάφορες πηγές εκπομπής CO2. Στο σημείο αυτό γίνεται εκτενής ανάλυση των διαφόρων εγκαταστάσεων παραγωγής ενέργειας και στην συμβολή τους στην επιδείνωση του φαινομένου του θερμοκηπίου μέσω των εκπομπών CO2. Στην συνέχεια γίνεται αναλυτική αναφορά στις τεχνολογίες που μπορούν να αξιοποιηθούν για την συλλογή του CO2. Οι τεχνολογίες διακρίνονται σε τρεις κατηγορίες, τις τεχνολογίες συλλογής πριν την καύση, τις τεχνολογίες συλλογής μετά την καύση και τις τεχνολογίες συλλογής CO2 απευθείας από τον ατμοσφαιρικό αέρα. Οι τεχνολογίες αυτές αξιολογούνται με βάση την απόδοση τους, το κόστος και τον τρόπο λειτουργίας τους. Αμέσως μετά ερευνήθηκαν και αναφέρονται οι τρόποι μεταφοράς και αποθήκευσης του CO2. Διατυπώνονται οι κατάλληλες συνθήκες που πρέπει να επικρατούν για την μεταφορά του αέριου ρύπου και τα τεχνικοοικονομικά χαρακτηριστικά των μεθόδων αυτών. Επιπλέον αναγράφονται λεπτομερώς όλοι οι μέθοδοι αποθήκευσης με τα οφέλη και τα μειονεκτήματα τους. Τέλος, γίνεται ανάπτυξη των τρόπων αξιοποίησης του CO2. Στο κομμάτι αυτό αναφέρονται τα προϊόντα που μπορούν να παραχθούν με την κατάλληλη επεξεργασία ή εκμετάλλευση του δεσμευμένου CO2, ενώ ακόμη αναφέρεται ποιες βιομηχανίες μπορούν να αξιοποιήσουν τα προϊόντα αυτά. Έτσι με την ανάγνωση της παρούσας εργασίας, ο αναγνώστης αποκτά μία συνολική εικόνα της διαδικασίας συλλογής, αποθήκευσης, μεταφοράς και αξιοποίησης του αέριου ρύπου CO2. Επιπλέον, θα μπορεί να διακρίνει την σειρά των παραπάνω διεργασιών, και θα γνωρίζει τα οφέλη και τα μειονεκτήματα της κάθε μεθόδου.

Abstract

In the following thesis, a reference to the << carbon dioxide (CO2) cycle>> is attempted. More specifically, the work aims to repot and analyze the processes required for the collection, storage and the utilization of CO2 gas, which is claimed to be responsible for the greenhouse effect. Also, this work emphasizes on the CO2 emissions due to energy conversion. The processes required and analyzed to carry out this <<cycle>> are CO2 collection and capture technologies, its storage and transportation and utilization methods. Firstly, reference is made to the various sources of CO2 emissions. At this point there is an extensive analysis of the various energy production facilities and how each one contributes to the worsening of the greenhouse effect through its CO2 emissions. Then, there is a detailed reference to the technologies that can be used for the collection of CO2. These technologies are distinguish into three categories: pre-combustion technologies, post-combustion technologies and CO2 collection technologies directly from ambient air. These technologies are evaluated based on their performance cost and mode of operation. Then, the ways of transporting and storing CO2 were investigated and reported. The appropriate conditions that must be established for the transport of the gaseous pollutant and the technical and economical characteristics of these methods are formulated. In addition, all storage methods are illustrated with detail along with their benefits and drawbacks. At the end, CO2 utilization methods are shown developed. In this part, the products that can be produced with the appropriate processing or exploitation of the captured CO2 are mentioned, while it is also mentioned which industries can use these products. Thus, by reading this work, the reader gets an wide view of the process of collection, storage, transport and utilization of the gaseous pollutant CO2. In addition, the person will be able to distinguish the order of the above processes, and the benefits and disadvantages of each method.