به گزارش ایراسین، تغییرات اقلیمی و گرمایش جهانی چالش‌های اصلی زیست‌محیطی جوامع امروزی ماست. ازآنجاکه دی اکسید کربن اصلی‌ترین نوع در بین گازهای گلخانه‌ای است، توسعه فناوری‌های کاهش انتشار دی اکسید کربن مانند جذب و ذخیره کربن (Carbon Capture and Storage-CCS) برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به‌شدت تشویق می‌شود. اروپا تا سال ۲۰۵۰ خنثی بودن از نظر تولید کربن را هدف قرار داده است.

بدیهی است صنایع سنگین مانند فولاد و مناطقی مانند دانکرک (قطب صنعتی و حمل‌ونقل فرانسه که بیشترین انتشارات کربن در این کشور را دارد) باید با این اهداف سازگار شوند. پروژه «۳D» که مخفف عبارت (DMX Demonstration in Dunkirk) است به‌عنوان بخشی از برنامه تحقیقاتی اتحادیه اروپایی Horizon ۲۰۲۰ در سال ۲۰۱۹ با هدف توسعه و صحت‌سنجی راه‌حل‌های فنی تکرارپذیر و دست‌یابی به استقرار صنعتی فناوری CCS در اروپا و سپس در سراسر جهان تعریف شده است. این پروژه تا سال ۲۰۲۳، سه هدف اصلی به شرح زیر را دنبال خواهد کرد: ۱- نشان دادن اثربخشی فناوری DMX™، به‌عنوان یک فرایند جذب دی اکسید کربن در یک کارخانه پایلوت صنعتی که تا سال ۲۰۲۳ در حدود ۰.۵ تن فرایند در ساعت را از کارخانه فولاد جذب می‌کند. این پایلوت آزمایشی در کارخانه آرسلورمیتال (ArcelorMittal) واقع در منطقه دانکرک فرانسه ساخته می‌شود. این آخرین مرحله قبل از تجاری‌سازی این فرایند توسط شرکت AXENS است. ۲- آماده‌سازی اجرای اولین واحد صنعتی CCS در منطقه دانکرک، که پس از سال ۲۰۲۵ عملیاتی می‌شود. با اجرای این پروژه بیش از ۱ میلیون تن دی اکسید کربن در سال می‌تواند از گاز کوره بلند این کارخانه گروه آرسلورمیتال گرفته شود و در سیستم انبارش زیرزمینی واقع در دریای شمال ذخیره شود. ۳- طراحی و توسعه زنجیره آینده فناوری CCS دانکرک-دریای شمال که تا سال ۲۰۳۵ ضبط و ذخیره بیش از ۱۰ میلیون تن دی اکسید کربن در سال در دریای شمال را عملیاتی خواهد کرد (با همکاری زیرساختی که از طرف دولت نروژ ارائه خواهد شد).

موفقیت پروژه به یک کنسرسیوم با تجربه متکی است که ۱۱ شریک از ۷ کشور اروپایی، شامل ۲ مؤسسه علمی (ETH و DTU)، ۴ ارائه‌دهنده فناوری (Air Products، GASSCO، IFPEN، UETIKON)، ۳ شرکت مهندسی (AXENS، Brevik و John Cockerill) و ۲ صنعت کاربر نهایی (ArcelorMittal، TotalEnergies) را گرد هم می‌آورد. این پروژه دارای بودجه ۱۹.۳ میلیون یورویی در طول ۴ سال است که شامل ۱۴.۸ میلیون یورو یارانه اتحادیه اروپا می‌شود. گرداننده اصلی پروژه، شرکت IFPEN تعیین شده است که وظیفه هماهنگی شرکا و نظارت بر اجرای پروژه را بر عهده دارد.

فرایندهای CCU/S هنگامی که در صنعت فولادسازی استفاده می‌شوند، وظیفه جذب دی اکسید کربن موجود در گازهای خروجی فرایندهای تولید مانند کوره بلند را معمولاً با استفاده از یک حلال شیمیایی، استخراج آن از حلال و قرار دادن آن در فشار موردنظر بر عهده دارند. این فرایندها اجازه می‌دهند تا دی اکسید کربن مجدداً در کوره‌ها استفاده شود یا در خارج از چرخه تولید ذخیره شود. این فرآیندها همچنین گرما تولید می‌کنند که می‌توان از آن برای کاهش هزینه‌های عملیاتی کوره‌ها استفاده کرد. بنابراین CCU/S پتانسیل کاهش وابستگی به منابع فسیلی و کمک به کربن‌زدایی فولادسازی را افزایش می‌دهد. این فرایند به‌خصوص متکی به استفاده از فناوری DMX برای جذب دی اکسید کربن است که طبق شواهد گزارش‌شده به‌دلیل نوع حلال مورداستفاده به انرژی کمتری نسبت به فرایندهای جذب کربن مرسوم نیاز دارد. فرایند DMX که طی یک دهه تحقیق توسعه رشد یافته است، شدت انرژی مصرفی در CCU/S را نزدیک به ۳۰ درصد کاهش می‌دهد. این امر با استفاده از روش‌های بازیابی گرما، و همچنین یک حلال ثبت‌شده جدید با نام تجاری DMX که توسط شرکای پروژه 3D ایجاد و به بازار عرضه شده است، ممکن می‌شود. حلال DMX نه‌تنها از نظر شیمیایی پایدارتر از محلول آبی (MEA) است که امروزه معمولاً در فرایندهای مرسوم CCU/S استفاده می‌شود، بلکه ظرفیت جذب بیشتری نیز دارد که آن را کارآمدتر و مقرون به‌صرفه‌تر می‌کند. پس از تماس با گازهای زائد مملو از دی اکسید کربن ، حلال DMX به دو فاز مایع جداگانه تقسیم می‌شود و دی اکسید کربن تنها در یکی از این فازهای مایع متمرکز می‌شود. بنابراین فرایند DMX حجم کمتری از حلال مایع غنی از دی اکسید کربن به دست می‌دهد. در مرحله بازیابی بعدی نیز، انرژی کمتری مصرف می‌کند که در آن دی اکسید کربن از حلال مایع با تزریق بخار حذف می‌شود.

یک نقطه عطف مهم در پروژه ۳D در سال (۲۰۲۲) به دست آمد: اولین ماژول پلنت DMX که شامل یک برج ۲۲ متری است، در کارخانه دانکرک مونتاژ و نصب و راه‌اندازی شد. بدین ترتیب امکان اتصال پلنت DMX به کارخانه فولاد فراهم گردید. پس از ملحق شدن، این پلنت تقریباً ۴۴۰۰ تن دی اکسید کربن در سال از گاز کارخانه فولاد را جذب می‌کند. دی اکسید کربن استخراج شده از فرایند DMX بسیار خالص است (۹۹.۷ درصد) و می‌تواند تا ۷ بار تحت فشار قرار گیرد تا حمل‌ونقل بعدی با قایق یا خط لوله را تسهیل کند. هر تن دی اکسید کربن جذب‌شده از طریق فرایند DMX بین ۳۰ تا ۴۰ یورو هزینه خواهد داشت (ترکیب هزینه سرمایه و هزینه عملیاتی) که باعث صرفه‌جویی بین ۱۰ تا ۲۰ یورو به ازای هر تن دی اکسید کربن می‌شود؛ هزینه‌های CCU/S در حال حاضر تا ۵۰ یورو در هر تن است. این پروژه نمونه بارزی از تلاش‌های آرسلورمیتال برای کاهش انتشار دی اکسید کربن خود در اروپا به میزان ۳۵ درصد تا سال ۲۰۳۰ است. این پروژه همچنین برای اولین اجرای بزرگ CCS در یک واحد در مقیاس کامل (۱.۵ میلیون تن دی اکسید کربن در سال) آماده می‌شود و بستری را برای تحقیقات بیشتر در مورد یک زنجیره CCS آینده در دریای شمال فراهم می‌کند.