Khí CO2 ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người và máy móc. Trong nỗ lực giảm phát thải, xử lý khí CO2 bằng phương pháp hấp thụ đang trở thành giải pháp được nhiều nhà máy, khu công nghiệp lựa chọn nhờ hiệu quả cao và dễ ứng dụng. Cùng khám phá chi tiết về phương pháp này qua bài viết sau.
Tác động của khí CO2 đến môi trường
Khí CO2 (carbon dioxide) là một hợp chất khí không màu, không mùi, được tạo ra từ quá trình hô hấp, đốt cháy nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ, khí tự nhiên), hoạt động công nghiệp và giao thông vận tải.
Trong tự nhiên, CO2 đóng vai trò quan trọng trong chu trình carbon, giúp thực vật quang hợp và duy trì sự sống. Tuy nhiên, khi nồng độ CO2 vượt quá ngưỡng cân bằng, nó trở thành một loại khí nhà kính gây hại, giữ nhiệt trong khí quyển và làm trái đất ấm lên.
Những tác động tiêu cực của CO2 đến môi trường bao gồm:
- Ảnh hưởng đến sức khỏe con người: CO2 tích tụ trong nhà xưởng dễ gây mệt mỏi, giảm tập trung và nguy cơ rối loạn hô hấp, đặc biệt trong môi trường kín.
- Ăn mòn thiết bị, giảm tuổi thọ máy móc: CO2 kết hợp với hơi ẩm tạo axit nhẹ, gây ăn mòn đường ống, cảm biến và thiết bị công nghiệp, làm tăng chi phí bảo trì.
- Gây ô nhiễm môi trường xung quanh: Khí CO2 không được xử lý góp phần làm nóng khu vực sản xuất, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và chất lượng không khí địa phương.
- Tăng hiệu ứng nhà kính, biến đổi khí hậu: CO2 là tác nhân chính gây nóng lên toàn cầu, ảnh hưởng gián tiếp đến hoạt động sản xuất và phát triển bền vững của doanh nghiệp.
Các phương pháp xử lý khí co2 hiệu quả hiện nay
Phương pháp hấp thụ là quá trình chuyển CO2 từ pha khí sang pha lỏng nhờ tác động của dung dịch hấp thụ. Trong thực tế, các giải pháp xử lý khí CO2 bằng phương pháp hấp thụ phổ biến sau:
Hấp thụ hóa học
CO2 phản ứng hóa học với dung dịch hấp thụ, thường là các dung dịch kiềm hoặc amine. Phản ứng tạo thành hợp chất mới, giúp loại bỏ CO2 khỏi dòng khí.
- Ưu điểm: Hiệu suất cao, đặc biệt trong xử lý khí có nồng độ CO2 lớn.
- Nhược điểm: Dung dịch hấp thụ cần được tái sinh hoặc thay thế sau một thời gian.
Hấp thụ vật lý
CO2 hòa tan vào dung môi mà không phản ứng hóa học, chủ yếu ứng dụng khi áp suất cao và nồng độ CO2 lớn.
- Ưu điểm: Tiết kiệm năng lượng trong quá trình tái sinh dung môi.
- Nhược điểm: Hiệu suất thấp hơn so với hấp thụ hóa học trong điều kiện áp suất bình thường.
>>>Xem thêm: Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ
Xử lý khí CO2 bằng phương pháp hấp thụ sinh học
Hấp thụ sinh học (Bio-absorption) là phương pháp kết hợp giữa quá trình hấp thụ vật lý/hoá học và hoạt động của vi sinh vật để chuyển hóa CO2.
Trong hệ thống này, CO2 được hòa tan vào dung dịch có chứa vi sinh vật hoặc tảo. Các sinh vật này sẽ sử dụng CO2 làm nguồn cacbon để sinh trưởng, từ đó giảm nồng độ CO2 trong dòng khí.
- Ưu điểm: Thân thiện với môi trường, ít tốn năng lượng, có thể tạo ra sinh khối hữu ích như tảo dùng trong dược phẩm, thực phẩm hoặc sản xuất nhiên liệu sinh học.
- Nhược điểm: Hiệu quả phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trường (ánh sáng, nhiệt độ), khó áp dụng cho hệ thống có quy mô lớn hoặc yêu cầu xử lý tức thì.
Phương pháp này đang được nghiên cứu và ứng dụng trong các hệ thống xử lý khí thải xanh, đặc biệt tại các trạm xử lý CO2 quy mô nhỏ hoặc phòng thí nghiệm.
>>>Xem thêm: Công Nghệ Tháp Hấp Thụ Khí Thải Hiệu Quả 99.5%
Các dung dịch hấp thụ thường dùng để xử lý khí CO2
Dưới đây là một số dung dịch hấp thụ phổ biến trong xử lý khí CO2:
- Monoethanolamine (MEA): Hiệu quả cao, được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy công nghiệp.
- Diethanolamine (DEA) và Methyldiethanolamine (MDEA): Được dùng cho hệ thống yêu cầu hiệu suất hấp thụ cao và dễ tái sinh.
- Dung dịch NaOH (xút): Dễ sử dụng, chi phí thấp, phù hợp cho hệ thống xử lý quy mô nhỏ.
- Dung dịch kali cacbonat (K2CO3): Có thể tái sinh nhiều lần, ít ăn mòn thiết bị hơn so với MEA.
Việc lựa chọn dung dịch phụ thuộc vào tính chất dòng khí, chi phí đầu tư và khả năng vận hành hệ thống.
Quy trình thực hiện phương pháp hấp thụ khí CO2
Một hệ thống hấp thụ khí CO2 điển hình gồm các bước sau:
- Tiền xử lý khí thải: Loại bỏ bụi và các tạp chất có thể gây cản trở quá trình hấp thụ.
- Đưa khí vào tháp hấp thụ: Khí CO2 tiếp xúc với dung dịch hấp thụ tại đây. Quá trình trao đổi chất diễn ra trong tháp đệm hoặc tháp phun.
- Thu hồi khí sạch: Sau khi qua tháp hấp thụ, khí thải còn lại đã được loại bỏ CO2 sẽ được thải ra môi trường hoặc tái sử dụng.
- Tái sinh dung dịch: Dung dịch hấp thụ sau khi bão hòa CO2 sẽ được tái sinh (gia nhiệt hoặc thay thế) để sử dụng lại.
Hệ thống cần được thiết kế đồng bộ, có khả năng điều chỉnh lưu lượng, nhiệt độ và pH dung dịch để đảm bảo hiệu quả hấp thụ cao nhất.
>>>Xem thêm: Khám phá các phương pháp xử lý khí thải hiệu quả
Đơn vị xử lý khí thải công nghiệp uy tín
Nếu bạn đang tìm kiếm đơn vị chuyên xử lý khí CO2 bằng phương pháp hấp thụ nói riêng hay các giải pháp xử lý khí thải công nghiệp nói chung, hãy ưu tiên những công ty có năng lực:
- Tư vấn thiết kế và chế tạo hệ thống theo yêu cầu riêng biệt.
- Cung cấp thiết bị hấp thụ chất lượng cao, vận hành ổn định.
- Dịch vụ bảo trì và tái sinh dung dịch hấp thụ định kỳ.
- Có kinh nghiệm trong xử lý khí thải CO2 trong các ngành như: xi măng, hóa chất, nhiệt điện, luyện kim,…
NOPOTECH là một trong những đơn vị uy tín chuyên cung cấp giải pháp xử lý khí CO2 bằng phương pháp hấp thụ. Với kinh nghiệm triển khai nhiều dự án thực tế, đội ngũ kỹ thuật chuyên môn cao và dịch vụ hậu mãi chu đáo, NOPOTECH sẵn sàng đồng hành cùng doanh nghiệp trong hành trình bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
