Che cos'è la combustione del loop chimico?
La combustione del loop chimico è una tecnica che utilizza ossidi metallici anziché aria nel processo di combustione del carburante. Questi sistemi in genere utilizzano un letto fluidizzato per far circolare gli ossidi metallici in una camera di reazione, dove forniscono l'ossigeno necessario per la combustione. Gli ossidi metallici vengono quindi fatti circolare in un'area diversa in cui è possibile aggiungere più ossigeno. Poiché nel processo di combustione viene utilizzato solo ossigeno puro, non viene prodotto ossido di azoto. I gas di cannone da un processo di combustione in loop chimico in genere consistono principalmente di anidride carbonica (CO2) e vapore acqueo, quindi questo metodo può essere utile per sequestrare il carbonio in modo economico.
In un processo di combustione a loop chimico, ci sono tipicamente due diversi reattori in qualche modo interconnessi. Uno di questi reattori contiene carburante di qualche tipo che richiede ossigeno da bruciare. Gli ossidi metallici vengono fatti circolare, in genere attraverso un letto fluidizzato, in questo reattore. Gli ossidi metallici vengono quindi utilizzati per ossidare il carburante. Una volta tEcco l'ossigeno presente nel carburante, può essere combustito.
Dopo che gli ossidi metallici sono spogliati di ossigeno nel primo reattore, vengono fatti di nuovo in un reattore d'aria. Quando il metallo ridotto passa in questa camera, è esposto all'aria, a quel punto può assumere più atomi di ossigeno e essere di nuovo ossidato. Il processo viene quindi loopato, poiché il metallo appena ossidato viene diffuso nel reattore del carburante e utilizzato per facilitare un altro ciclo di combustione.
Quando qualsiasi tipo di carburante viene combustito in presenza di aria, si formano un numero di sottoprodotti. Ognuno dei diversi elementi presenti nell'aria e nel carburante può interagire in molti modi diversi, creando una serie di combinazioni chimiche. L'anidride carbonica è un componente principale della maggior parte dei gas di fumazione, ma a causa della presenza di azoto nell'aria, la maggior parte dei processi di combustione provoca anche la produzione di ossido di azoto. Combustio a combustibile per oxyN si riferisce a un processo in cui l'ossigeno viene separato in qualche modo dall'aria, il che semplifica le reazioni chimiche che si verificano durante la combustione. La combustione a loop chimico è un tipo di processo di combustione a combustibile per ossi.
Il vantaggio primario della combustione del loop chimico è che il contenuto dei gas di cannone può essere semplificato. Può essere difficile e costoso separare l'anidride carbonica dall'ossido di azoto o sequestrare il carbonio direttamente dall'aria. Il processo di separazione del vapore acqueo dall'anidride carbonica è significativamente più semplice, quindi i gas di cannone creati dalla combustione a loop chimico contengono anidride carbonica che è meno costosa da sequestrare.