近期，DNV前首席執(zhí)行官Henrik O Madsen正在為一項(xiàng)價值200萬歐元的項(xiàng)目尋找合作伙伴，該項(xiàng)目旨在評估盒式集裝箱中冷凍顆粒狀二氧化碳的運(yùn)輸。把二氧化碳作為冷凍顆粒裝在盒子里運(yùn)輸有意義嗎?
業(yè)內(nèi)越來越多的人討論在沒有管道的情況下用船運(yùn)輸二氧化碳的必要性。討論通常會得出這樣的假設(shè)，即最好的方法是使用油輪，將二氧化碳作為液體運(yùn)輸。但是使用油輪也有缺點(diǎn)。它們的建造成本很高。為了實(shí)現(xiàn)每噸運(yùn)輸?shù)牡统杀荆覀儗⑿枰笮陀洼啠@意味著更高的前期支出，而這很難獲得資金。這種大型容器可能只服務(wù)于一個二氧化碳源和二氧化碳注入點(diǎn)。而且許多泊位的水深或空間不足以容納大型船舶。如果需要在陸地上運(yùn)輸二氧化碳，通?？紤]的唯一選擇是用公路罐車以液體形式運(yùn)輸二氧化碳，盡管目前已經(jīng)建造的高壓低溫公路罐車很少。如果將二氧化碳冷凍成顆粒，然后放入集裝箱中，我們就可以利用現(xiàn)有的低成本集裝箱基礎(chǔ)設(shè)施。我們需要一個厚的(25厘米)隔熱容器的設(shè)計(jì)，這聽起來并不太復(fù)雜。此外，還有一個將二氧化碳顆粒排出到另一個設(shè)備的系統(tǒng)，在那里二氧化碳可以轉(zhuǎn)化為液體或高壓氣體，準(zhǔn)備好管道輸送和注入地下。這聽起來也不太復(fù)雜。
關(guān)鍵問題可能是將二氧化碳冷凍成顆粒的能源成本，以及盒式容器中氣化并通過壓力釋放閥逸出的二氧化碳量。此外，公眾和監(jiān)管機(jī)構(gòu)是否會接受盒式容器，因?yàn)楹惺饺萜鞯慕^緣材料不能100%抵抗熱量流動，因此會緩慢排放少量的二氧化碳，因?yàn)橐恍┒趸紩饣Ｕ业竭@些答案的唯一方法是進(jìn)行更深入的調(diào)查，并可能構(gòu)建原型系統(tǒng)。公司可能愿意為捕獲、運(yùn)輸和儲存過程的運(yùn)輸部分支付每噸20歐元的費(fèi)用。與油輪運(yùn)輸相比，箱式集裝箱運(yùn)輸?shù)牧硪粋€優(yōu)勢是，集裝箱既可以用作中間儲存，也可以用作運(yùn)輸——不需要陸上儲罐。盒式集裝箱既可以在陸上運(yùn)輸，也可以在海上運(yùn)輸。用箱式容器運(yùn)輸二氧化碳也可以更容易地將其引入電子燃料生產(chǎn)，在電子燃料生產(chǎn)中，可再生能源產(chǎn)生的氫與二氧化碳反應(yīng)生成液體燃料。冷凍的二氧化碳可以在常壓下運(yùn)輸，而液態(tài)二氧化碳需要5巴以上的壓力。這增加了制造油輪的成本。這意味著固體運(yùn)輸更容易、更安全。(請注意，如果固體二氧化碳?xì)饣托孤?，例如二氧化碳取代氧氣使大氣無法呼吸，或者如果它導(dǎo)致凍傷，則可能存在安全隱患)。固體二氧化碳存在于大氣壓和溫度約為零下80攝氏度的環(huán)境中。Henrik O Madsen在2006年至2015年期間擔(dān)任DNV的首席執(zhí)行官，他有興趣組建一個公司團(tuán)隊(duì)來資助一個項(xiàng)目，以調(diào)查該項(xiàng)目的可行性。他估計(jì)，該技術(shù)可以進(jìn)行全面評估，并發(fā)展到技術(shù)就緒級別6，“相關(guān)環(huán)境中的系統(tǒng)原型演示”，耗資200萬歐元。
探索可行性
最大的問題可能是將氣相二氧化碳轉(zhuǎn)化為固體顆粒的能源成本。馬德森估計(jì)，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為顆粒的能源成本是液化成本的兩倍。將液態(tài)二氧化碳轉(zhuǎn)化為顆粒的技術(shù)，即所謂的“干冰”，已經(jīng)商業(yè)化。例如，總部位于瑞士的ASCO二氧化碳公司就有現(xiàn)成的“干冰造粒機(jī)”。根據(jù)其網(wǎng)站上的數(shù)據(jù)，它的成本為15萬美元，容量為750公斤/小時，功耗為19千瓦，尺寸為1.7x1.1x386米。這些二氧化碳干冰顆粒用于噴砂，用于清理火災(zāi)損壞的財(cái)產(chǎn)，老化的磚和石制品。Madsen先生設(shè)想在一個標(biāo)準(zhǔn)的20英尺的容器中可以儲存25噸二氧化碳。標(biāo)準(zhǔn)箱集裝箱通常載重21.6噸，而“重型測試”更高規(guī)格的集裝箱通常載重28噸。盒式集裝箱將安裝25厘米厚的隔熱層，比通常用于冷藏集裝箱的隔熱層堅(jiān)固約10倍。不需要在容器上安裝任何主動冷卻系統(tǒng)。
項(xiàng)目提案
Madsen設(shè)想，固體二氧化碳將以每天約0.1%至0.2%的速度氣化，通過壓力釋放閥釋放，這應(yīng)該是可以接受的。二氧化碳可以以顆粒的形式倒入容器中。集裝箱運(yùn)輸成本本身就相當(dāng)便宜——例如，根據(jù)網(wǎng)上的估計(jì)，從英國費(fèi)利克斯托(Felixstowe)到鹿特丹(Rotterdam)運(yùn)送一個20英尺的箱子的成本約為500美元。如果它攜帶25噸二氧化碳，那么每噸的成本僅為20美元。二氧化碳需要轉(zhuǎn)化為氣體形式注入地下。馬德森設(shè)想，這可以通過將二氧化碳裝載到一個加壓的接收設(shè)備中來實(shí)現(xiàn)，在那里它將被轉(zhuǎn)化為液體形式，這樣它就可以通過管道流動。必須添加一些能量，例如使用熱交換器從常溫下的海水中獲取能量。
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