Šķidrais CO2: kas tas ir un kāpēc tas ir noderīgi?
Oglekļa dioksīds jeb CO2 ir gāze, ko mēs izelpojam katru dienu. Tā ir arī gāze, kas atrodama atmosfērā, kur tā darbojas kā siltumnīcefekta gāze un veicina globālo sasilšanu. Bet vai zinājāt, ka CO2 noteiktos apstākļos var pastāvēt arī kā šķidrums? Un šim šķidrajam CO2 ir daudz pielietojumu dažādās nozarēs un nozarēs? Šajā rakstā mēs izpētīsim, kas ir šķidrais CO2, kā tas tiek ražots un kādam nolūkam to var izmantot.
Kas ir šķidrais CO2?
Šķidrais CO2 jeb LCO2 ir šķidrs oglekļa dioksīda stāvoklis. Tas veidojas, kad CO2 gāze tiek saspiesta un atdzesēta līdz augstam spiedienam un zemai temperatūrai. Normālā atmosfēras spiedienā CO2 gāze nevar kļūt šķidra. Tas var kļūt tikai ciets, ko mēs saucam par sauso ledu. Lai izveidotu LCO2, mums ir jāsaspiež CO2 gāze līdz 5,1 atm (5,2 bar; 75 psi) un jāatdzesē līdz zem 31,1 grāda (88{14}} grādi F) (kritiskais punkts) un virs –56,6 grādiem. (−69,9 grādi F) (trīskāršais punkts).
LCO2 ir bezkrāsains un bez smaržas šķidrums, kura blīvums ir 1101 kg/m3, kad tas ir pilnībā piesātināts pie –37 grādiem (-35 grādi F). Tam ir ļoti zema šķīdība ūdenī, svārstās no 0,02 līdz 0,10 % temperatūrā no –29 grādiem (–20 °F) līdz 22,6 grādiem (72,7 °F) un spiedienā no 15 līdz 60 atm.
Kā tiek ražots šķidrais CO2?
Šķidru CO2 var ražot no dažādiem CO2 gāzes avotiem, piemēram, dabasgāzes urbumiem, ogļu spēkstacijām, fermentācijas procesiem vai rūpnieciskiem procesiem. CO2 gāze vispirms tiek attīrīta un žāvēta, lai noņemtu jebkādus piemaisījumus un mitrumu. Pēc tam to saspiež un atdzesē, izmantojot kompresorus un siltummaiņus. Saspiestā un atdzesētā CO2 gāze pēc tam nonāk uzglabāšanas tvertnē vai iztvaicētājā, kur tā kļūst par šķidru CO2.
Šķidru CO2 var uztvert arī no atmosfēras, izmantojot tiešās gaisa uztveršanas (DAC) tehnoloģiju, kas izmanto ķīmiskas reakcijas, lai iegūtu CO2 no gaisa. Uztverto CO2 gāzi pēc tam saspiež un sašķidrina, izmantojot līdzīgas metodes kā iepriekš. DAC tehnoloģija joprojām tiek izstrādāta, un tai ir potenciāls samazināt CO2 koncentrāciju atmosfērā un mazināt klimata pārmaiņas.
Kādi ir šķidrā CO2 lietojumi?
Šķidrajam CO2 ir daudz pielietojuma dažādās nozarēs un sektoros, piemēram:
●Pārtika un dzērieni: šķidro CO2 var izmantot, lai atdzesētu un sasaldētu pārtiku un dzērienus, kā arī pasargātu tos no baktēriju un sēnīšu augšanas. Šķidru CO2 var izmantot arī dzērienu, piemēram, sodas, alus, vīna un dzirkstošā ūdens gāzēšanai, ievadot to šķidrumā zem spiediena. Šķidrais CO2 var arī uzlabot dzērienu garšu un tekstūru, padarot tos skābākus un atsvaidzinošākus.
●Ugunsdrošība: šķidro CO2 var izmantot kā ugunsdzēšamo aparātu, jo tam piemīt ugunsnedrošas īpašības. Šķidrais CO2 tiek uzglabāts zem spiediena cilindrā un vajadzības gadījumā tiek atbrīvots kā gāze. Gāze darbojas, izspiežot skābekli, kas veicina degšanu, un atdzesējot degšanas virsmu, lai novērstu turpmākus bojājumus. Šķidrais CO2 ir efektīvs elektrisko ugunsgrēku un viegli uzliesmojošu šķidrumu, piemēram, eļļas, benzīna un šķīdinātāju, dzēšanai.
●Eļļas atgūšana: šķidro CO2 var izmantot, lai uzlabotu eļļas atgūšanu no naftas urbumiem, injicējot to rezervuārā zem augsta spiediena. Šķidrais CO2 sajaucas ar eļļu un samazina tās viskozitāti, atvieglojot tās izplūšanu no akas. Šķidrais CO2 arī paplašina eļļas apjomu un virza to uz ražošanas aku. Šī metode var palielināt eļļas atgūšanas ātrumu līdz pat 20 %.
●Cepšana: Šķidru CO2 var izmantot kā raudzētāju maizes cepšanai, veidojot mīklā gaisa kabatas. Šķidru CO2 ražo raugs vai cepamā soda, kad tie reaģē ar cukuru vai skābi mīklā. Šķidrais CO2, karsējot cepeškrāsnī, izplešas, liekot maizei pacelties un kļūt vieglai un pūkainai.
●Oglekļa uztveršana un uzglabāšana: šķidro CO2 var izmantot kā veidu, kā uzglabāt oglekļa dioksīdu, kas citādi tiktu emitēts atmosfērā un veicinātu globālo sasilšanu. Šķidru CO2 var transportēt pa cauruļvadiem vai kuģiem uz pazemes vai zemūdens uzglabāšanas vietām, kur to var ievadīt porainos iežos vai sāļos ūdens nesējslāņos, kas var to pastāvīgi vai ilgu laiku notvert. Šī metode var samazināt oglekļa pēdas nospiedumu dažādās nozarēs un nozarēs, kas rada lielu daudzumu CO2 emisiju, piemēram, elektroenerģijas ražošanā, cementa ražošanā vai tērauda ražošanā.
Šie ir daži no parastajiem šķidrā CO2 lietojumiem, taču ir daudz vairāk lietojumu, kas ietver šo daudzpusīgo šķidrumu. Piemēram, šķidro CO2 var izmantot arī metināšanai, ūdens attīrīšanai, plastmasas ražošanai un audzēšanai siltumnīcās.
Secinājums
Šķidrais CO2 ir šķidrs oglekļa dioksīda stāvoklis, kas veidojas augstā spiedienā un zemā temperatūrā. Tam ir daudz priekšrocību un pielietojumu dažādās nozarēs un nozarēs, piemēram, pārtikā un dzērienos, ugunsdrošībā, eļļas reģenerācijā, cepšanā un oglekļa uztveršanā un uzglabāšanā. Šķidrais CO2 ir vērtīga un noderīga viela, kas var uzlabot dzīves kvalitāti un vidi.
