新日铁住金工程公司于2012年12月,启动了使用新日铁住金与RITE共同开发的吸収液的捕集设备。日本钢铁业界受日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的委托,在开发低碳型炼钢技术,作为其中一环,进行着捕集设备的实证。
新日铁住金工程战略策划中心能源及GTL事业战略部高级经理五十岚正之说:“通过改良吸収液、设计可充分发挥其性能的设备以及有效利用低温废热,实现了
节能40%。”
再生塔中吸収液的温度一般为120℃左右,新日铁住金与RITE共同开发的吸収液将温度降到了95℃,属全球首创,并且还通过重沸器,将废热用于再生塔加热,将捕集1吨二氧化碳所需的能源控制在了2.4吉焦。
RITE化学研发小组首席研究员东井隆行解释说:“化学吸収法的工作原理是首先使吸収液分子与二氧化碳分子相结合,再通过加热解除与二氧化碳分子的结合。我们此次开发的吸収液具有可在更低温度下解除结合的分子结构,并且在吸収及释放性能方面都达到了最佳水平。”
另一方面,东芝也拥有优势,该公司正在通过日本国内运转着的煤炭火力发电站对分离及捕集进行验证。目前正在其旗下独立发电运营商(IPP)西格玛POWER有明公司建在福冈县大牟田市的三川发电站内,运转着采用化学吸収法的试验成套设备。通过使用自主开发的吸収液、提高换热效率等,使捕集能耗减少到了2.6吉焦。
即使废气中二氧化碳含量较少,化学吸収法也能进行高效率捕集,因此适合用于二氧化碳浓度较小的火力发电站。而钢铁厂及天然气精炼厂等的废气二氧化碳浓度在20%以上,如果提高压力,利用其他捕集技术也能进行低成本捕集。
吸附法的原理是,在高压状态下,使多孔吸附剂吸附二氧化碳,之后降低压力,释放二氧化碳。日本JFE钢铁公司于2011年,开始在西日本钢铁厂福山厂区进行实际验证。