Stejně jako normální vzduch, oxid uhličitý (CO2) lze také komprimovat. A přestože jsou obě látky plyny, zde hlavní podobnosti končí. Je mezi nimi mnoho rozdílů, pojďme se tedy podívat na to, čím se od sebe liší.
Snadná komprese vzduchu ve srovnání s kompresí CO2
Z technického hlediska tomu věříme Stlačování CO2 je jednodušší než stlačování vzduchu, což znamená, že produkuje méně tepla, a proto vyžaduje méně zařízení používaného pro kompresi. Tento proces komprese však také vytváří jisté potíže.
Jedním z nich je vzdělávání vlhkost. U stlačeného vzduchu to obvykle nepředstavuje vážný problém, pokud je odvodnění provedeno správně. Avšak vlhkost vznikající při stlačování oxidu uhličitého tvoří kyselinu uhličitou. V důsledku toho je třeba přijmout určitá opatření, aby se zabránilo korozi zařízení. Mezi ně patří použití součástí z nerezové oceli nebo speciálně potažených materiálů, kde mohou přijít do styku s kondenzací.
Protože CO2 je těžší molekula, může generovat vyšší úrovně vibrací a pokud je příliš stlačen (tj. pod vysokým tlakem), může se změnit na kapalinu, která může poškodit kompresor.
Oxid uhličitý má hustotu 1,5 při 0 °C ve srovnání se vzduchem.
Hustota oxidu uhličitého za normálních podmínek tlaku a teploty je 1,977 kg/m3.
VZDUCH 1,29 kg/m3 – CO2 1,97 kg/m3.
Jak zkapalnit CO2?
Jak zvolit tlak pro zkapalnění CO2 mezi trojným bodem (5,18 bar, -56,6 °C) a kritickým bodem (73,8 bar, 31,1 °C)? Existuje mnoho různých parametrů a provozní náklady jsou ovlivněny systémem zkapalňování, kompresním systémem, skladovacími nádržemi, zařízením pro přenos CO2 atd. Obvykle je dobrý poměr kolem 15 / 20 bar (odpovídá teplotě zkapalňování -27 °C / -20 ° C)
Konstrukce kompresoru CO2 a vzduchového kompresoru
Tím se dostáváme k hardwaru.
Na první pohled je pro laiky obtížné rozeznat vzduchový kompresor od CO kompresoru2. Z hlediska vnitřní struktury však mezi nimi existují určité rozdíly:
- Jak již bylo zmíněno, kompresor CO2 se vyrábí nerezová ocel, který jej ochrání před korozí.
- Zpravidla je větší a spolehlivější vzduchový kompresor, což mu umožňuje vyrovnat se s potenciálně vyšším zatížením a vibracemi.
- CO kompresor2nemá přímý vstupní řádek. Protože plyn pochází ze zdroje CO2, obvykle existuje sací systém, který zpracovává CO2 před vstupem do kompresoru.
Péče o životní prostředí
Jak název napovídá, stlačený vzduch je prostě okolní vzduch, který byl stlačen. To znamená, že může být kdykoli uvolněn zpět do atmosféry (buď záměrně prostřednictvím zařízení nebo neúmyslně prostřednictvím netěsností systému stlačeného vzduchu) bez poškození životního prostředí.
Ale oxid uhličitý je škodlivý skleníkový plyn a jeho uvolňování do atmosféry by se mělo zabránit, kdykoli je to možné. Kromě toho, zatímco stlačený vzduch je bezpečný k dýchání, akumulace oxidu uhličitého v uzavřeném prostoru představuje zdravotní riziko pro osoby poblíž.
Aby se zabránilo uvolňování oxidu uhličitého do atmosféry, může být skladován a/nebo znovu použit v jiných aplikacích.
Použití stlačeného vzduchu versus použití stlačeného oxidu uhličitého
Dalším velkým rozdílem je, jak vzduch a CO2 používá se pro kompresi.
Stlačený vzduch se obvykle používá k pohonu pneumatického nářadí, přepravy materiálů, ovládání brzd atd.
Oxid uhličitý je na druhé straně stlačen, aby se usnadnil přesun nebo skladování. Po stlačení lze CO2 použít k výrobě nápojů sycených oxidem uhličitým, k vytvoření inertní atmosféry v určitých procesech nebo jako surovinu pro chemické reakce.
Proč je potřeba komprese CO2?
Zatímco někteří producenti oxidu uhličitého CO znovu využívají nebo zachycují2 (pomocí kompresorů CO2), většina ostatních jej jednoduše vypustí do vzduchu. V důsledku ekologických problémů však daně a stále přísnější regulační požadavky takzvané zachycování uhlíku je stále oblíbenější, udržitelnější a méně nákladnou možností. Proto jakákoli aplikace vyžadující zachycování CO2 vyžaduje instalaci kompresoru CO2.
Oxid uhličitý nebo oxid uhličitý (také oxid uhličitý, oxid uhličitý, oxid uhelnatý (IV), anhydrid uhličitý) je bezbarvý plyn (za normálních podmínek), téměř bez zápachu (ve vysokých koncentracích s kyselým zápachem „sody“) s chemickou vzorec CO2.
Zdroje emisí CO2
Údaje za rok 2019
Emise CO2 ve světě
Filozofie nulového odpadu (Bioekonomie) Zelená ekonomika
Zahájení výroby potravin z CO2
V polovině ledna 2023 potravinářský startup Arkeon oznámil, že začal používat fermentaci plynu k přeměně CO2 na jídlo. Je známo, že zhruba čtvrtina emisí skleníkových plynů vzniká při výrobě potravin. Přečtěte si více zde.
Vliv na atmosféru
Oxid uhličitý snadno propouští záření v ultrafialové a viditelné části spektra, které na Zemi přichází ze Slunce a ohřívá ji. Zároveň pohlcuje infračervené záření vyzařované Zemí a patří mezi skleníkové plyny, v důsledku čehož se předpokládá, že se musí podílet na procesu globálního oteplování.
Zpočátku, před vznikem života, tvořil oxid uhličitý základ zemské atmosféry a jeho hladina se v důsledku procesu fotosyntézy snížila z desítek procent na zlomky jednoho. Zvýšení obsahu oxidu uhličitého na určitou koncentraci vede ke vzniku mraků oxidu uhličitého, což vede k ochlazení. Oba tyto jevy vysvětlují, proč jsou teplotní podmínky pro život na Zemi po miliardy let relativně stabilní.
Expozice člověka
Oxid uhličitý je netoxický, ale při vdechování ve vysokých koncentracích ve vzduchu jsou jeho účinky na živé organismy dýchající vzduch klasifikovány jako dusivé plyny. Podle GOST (GOST 8050-85) patří oxid uhličitý do třídy nebezpečnosti IV.
Mírné zvýšení koncentrace, do 0,2–0,4 % (2000–4000 ppm), uvnitř vede k rozvoji ospalosti a slabosti u lidí.
| Účinek na zdravé dospělé | Koncentrace oxidu uhličitého, ppm |
|---|---|
| Normální úroveň venku | 350-450 |
| Přijatelné úrovně | |
| Stížnosti na špatný vzduch | 600-1000 |
| Maximální úroveň standardů ASHRAE a OSHA [1] | 1000 |
| Obecná letargie | 1000-2500 |
| Možné nepříznivé účinky na zdraví | 1000-2500 |
| Maximální přípustná koncentrace během 8hodinového pracovního dne | 5000 |
Za zdraví nebezpečné jsou považovány koncentrace asi 7–10 %, při kterých se rozvíjejí příznaky dušení, projevující se bolestí hlavy, závratěmi, ztrátou sluchu a ztrátou vědomí (příznaky podobné jako u výškové nemoci), tyto příznaky se rozvíjejí v závislosti na koncentrace po dobu od několika minut do jedné hodiny. Sjednocená komunikace: jak ruští dodavatelé posilují své pozice. Recenze TAdviser
Pro vnitřní prostředí jsou normální hodnoty CO₂ kolem 600 ppm (částic na milion). Zvýšená koncentrace oxidu uhličitého snižuje kognitivní schopnosti lidí. Již při 1200 ppm se krevní cévy v mozku rozšiřují, neuronální aktivita klesá a množství komunikace mezi oblastmi mozku se snižuje. Ve školních třídách je typická koncentrace 2000 2500–1000 6000 a obecný rozsah hodnot je od XNUMX XNUMX do XNUMX XNUMX; to vyvolává obavy mezi výzkumníky, protože bylo zjištěno snížení výsledků studentů provádějících testovací úkoly v dusných místnostech.
Při vdechování vzduchu s velmi vysokou koncentrací plynu nastává velmi rychle smrt v důsledku udušení způsobeného hypoxií.
Navzdory skutečnosti, že i koncentrace 5-7% CO₂ ve vzduchu není smrtelná, ale při koncentraci 0,1% (tato hladina oxidu uhličitého je někdy pozorována ve vzduchu megaměst) se lidé začínají cítit slabí a ospalý. To ukazuje, že i při vysokých hladinách kyslíku vysoké koncentrace CO₂ významně ovlivňují pohodu člověka.
| Příznaky u zdravých dospělých [2] | Koncentrace oxidu uhličitého, ppm |
|---|---|
| Mírná otrava, zvýšený puls a dechová frekvence, nevolnost a zvracení | 30 000 |
| Přidána bolest hlavy a mírná porucha vědomí | 50 000 |
| Ztráta vědomí, následně smrt | 100 000 |
Vdechování vzduchu s vysokou koncentrací tohoto plynu nevede k dlouhodobým zdravotním problémům. Po odstranění oběti z atmosféry s vysokou koncentrací oxidu uhličitého dojde rychle k úplnému obnovení zdraví a pohody.
Nízká hladina oxidu uhličitého v krvi může také vést k mdlobám. Viz Hyperventilace v článku Human Lungs.
Pozorování sopky
Od roku 2016 je 9 sopek zahrnuto do monitoringu vědeckého projektu Deep Earth Carbon Degassing (DECADE), jehož úkolem je shromažďovat data o emisích oxidu uhličitého (CO2) a oxidu siřičitého (SO2, jedné z hlavních složek vulkanických plyny). Monitoring zahrnuje i sopku Poas v Kostarice.
Vulkány monitorované DECADE za září 2016
Co může IT průmysl udělat pro snížení emisí?
Problematika ochrany životního prostředí je každým rokem naléhavější. Znečištění ovzduší je dnes jedním z hlavních ekologických problémů. Klíčovými kroky k řešení tohoto problému je dosažení uhlíkové neutrality a dekarbonizace globální ekonomiky. Proč je důležité snižovat emise uhlíku, jak na to a jak může IT průmysl pomoci? Přečtěte si více zde.
2021: VHZ.31 vytváří blockchainovou platformu pro zaznamenávání emisí CO₂
См. также
- Oxid siřičitý (oxid siřičitý oxid siřičitý SO2)
- Ekologie v Rusku
Poznámky
- ↑Kvalita vnitřního vzduchu v komerčních a institucionálních budovách
- ↑Přijatelné a nebezpečné úrovně koncentrací oxidu uhličitého (CO2) podle ASHRAE a OSHA – USA. Doporučené úrovně větrání místnosti.
