Tekući CO2: Što je to i zašto je koristan?
Ugljični dioksid ili CO2 je plin koji svakodnevno udišemo. To je također plin koji se nalazi u atmosferi, gdje djeluje kao staklenički plin i doprinosi globalnom zatopljenju. Ali jeste li znali da CO2 može postojati i kao tekućina pod određenim uvjetima? I da tekući CO2 ima mnogo primjena u raznim industrijama i sektorima? U ovom članku ćemo istražiti što je tekući CO2, kako se proizvodi i za što se može koristiti.
Što je tekući CO2?
Tekući CO2 ili LCO2 je tekuće stanje ugljičnog dioksida. Nastaje kada se plin CO2 komprimira i ohladi na visoki tlak i nisku temperaturu. Pod normalnim atmosferskim tlakom, CO2 plin ne može postati tekući. Može postati samo čvrst, što nazivamo suhim ledom. Da bismo proizveli LCO2, moramo komprimirati plin CO2 na iznad 5,1 atm (5,2 bara; 75 psi) i ohladiti ga na ispod 31,1 stupanj (88.0 stupanj F) (kritična točka) i iznad -56,6 stupnjeva (−69,9 stupnjeva F) (trojna točka).
LCO2 je tekućina bez boje i mirisa koja ima gustoću od 1101 kg/m3 kada je u punoj zasićenosti na -37 stupnjeva (-35 stupnjeva F). Ima vrlo nisku topljivost u vodi, u rasponu od 0.02 do 0,10 % na temperaturama od -29 stupnjeva (-20 stupnjeva F) do 22,6 stupnjeva (72,7 stupnjeva F) i pritiscima od 15 do 60 atm.
Kako se proizvodi tekući CO2?
Tekući CO2 može se proizvesti iz različitih izvora plinovitog CO2, kao što su bušotine prirodnog plina, elektrane na ugljen, procesi fermentacije ili industrijski procesi. Plin CO2 prvo se pročišćava i suši kako bi se uklonile sve nečistoće i vlaga. Zatim se komprimira i hladi pomoću kompresora i izmjenjivača topline. Komprimirani i ohlađeni plin CO2 zatim ulazi u spremnik ili isparivač, gdje postaje tekući CO2.
Tekući CO2 također se može uhvatiti iz atmosfere pomoću tehnologije izravnog hvatanja zraka (DAC), koja koristi kemijske reakcije za izdvajanje CO2 iz zraka. Uhvaćeni plin CO2 zatim se komprimira i pretvara u tekućinu koristeći slične metode kao gore. DAC tehnologija je još uvijek u razvoju i ima potencijal za smanjenje koncentracije CO2 u atmosferi i ublažavanje klimatskih promjena.
Koja je upotreba tekućeg CO2?
Tekući CO2 ima mnogo namjena u različitim industrijama i sektorima, kao što su:
●Hrana i piće: Tekući CO2 može se koristiti za hlađenje i zamrzavanje hrane i pića, kao i za njihovu zaštitu od rasta bakterija i gljivica. Tekući CO2 također se može koristiti za karboniziranje pića, kao što su sok, pivo, vino i gazirana voda, ubrizgavanjem u tekućinu pod pritiskom. Tekući CO2 također može poboljšati okus i teksturu pića čineći ih kiselijim i osvježavajućim.
●Zaštita od požara: Tekući CO2 može se koristiti kao sredstvo za gašenje požara zbog svojih protuzapaljivih svojstava. Tekući CO2 pohranjuje se pod pritiskom u cilindru i ispušta kao plin kada je to potrebno. Plin djeluje istiskujući kisik koji potiče izgaranje i hladi goruću površinu kako bi se spriječilo daljnje oštećenje. Tekući CO2 učinkovit je za gašenje električnih požara i zapaljivih tekućina, poput ulja, benzina i otapala.
●Iskapanje nafte: Tekući CO2 može se koristiti za povećanje iscrpka nafte iz naftnih bušotina ubrizgavanjem u ležište pod visokim pritiskom. Tekući CO2 se miješa s naftom i smanjuje njenu viskoznost, što olakšava njeno istjecanje iz bušotine. Tekući CO2 također povećava volumen nafte i gura je prema proizvodnoj bušotini. Ova metoda može povećati stopu iscrpka nafte do 20 %.
●Pečenje: Tekući CO2 može se koristiti kao sredstvo za dizanje kruha stvaranjem zračnih džepova u tijestu. Tekući CO2 proizvodi kvasac ili soda bikarbona kada reagiraju sa šećerom ili kiselinom u tijestu. Tekući CO2 se širi kada se zagrijava u pećnici, čineći da kruh naraste i postane lagan i pahuljast.
●Hvatanje i skladištenje ugljika: Tekući CO2 može se koristiti kao način skladištenja ugljičnog dioksida koji bi inače bio ispušten u atmosferu i pridonio globalnom zagrijavanju. Tekući CO2 može se transportirati cjevovodima ili brodovima do podzemnih ili podmorskih skladišta, gdje se može ubrizgati u porozne stijene ili slane vodonosnike koji ga mogu zadržati trajno ili na dulje vrijeme. Ova metoda može smanjiti ugljični otisak raznih industrija i sektora koji proizvode velike količine emisija CO2, kao što su proizvodnja električne energije, proizvodnja cementa ili proizvodnja čelika.
Ovo su neke od uobičajenih upotreba tekućeg CO2, ali postoje mnoge druge primjene koje uključuju ovu svestranu tekućinu. Na primjer, tekući CO2 također se može koristiti za zavarivanje, obradu vode, proizvodnju plastike i uzgoj u stakleniku.
Zaključak
Tekući CO2 je tekuće stanje ugljičnog dioksida koje nastaje pod visokim tlakom i niskom temperaturom. Ima mnoge prednosti i koristi se u raznim industrijama i sektorima, kao što su hrana i piće, zaštita od požara, dobivanje ulja, pečenje te hvatanje i skladištenje ugljika. Tekući CO2 je vrijedna i korisna tvar koja može poboljšati kvalitetu života i okoliša.
