Renewable CO2 Recycling and Synthetic Methanol Production Using Solar Energy

Abstract

Verdens energibehov øker, og med det behovet for nye energikilder. Et problem med fossilt brensel som energikilde er den store mengden CO2 som dette medfører. En konsekvens av dette er at verdens behov for fornybare energikilder øker.

En mulig kilde til fornybar energi er å produsere metanol fra CO2 ekstrahert fra sjøvann. CO2 kan ved å bruke revers vann-gass skift reaksjonen produsere CO som vidre kan bli omgjort til metanol ved hjelp av hydrogenering. Med flåter av solcellepanel kan energien som trengs skaffes.

Målet med denne avhandlingen er å sammenligne to forskjellige design for metanolproduksjon fra CO2, en hvor føden blir preprosessert i en revers vann-gass skift reaktor, og en hvor den ikke blir det. Målet med denne sammenligningen er å se om teknologien er gjennomførbar, og om det preprosesserte designet produserer mer metanol, og i så fall hvor mye.

De to designene har blitt modellert i Aspen HYSYS V9 (Aspen Technology, Inc.), og optimalisert med hensyn på hydrogen/karbon forholdet, temperatur og trykk. Etter optimaliseringen ble en omsetningsgrad av karbon på 98 % funnet i designet med revers vann-gass skift reaktor og på 96 % i designet uten. Renheten til de to produktstrømmene er 99 % metanol for designet med revers vann-gass skift reaktor og 96 % metanol for designet uten. Gjennomførbarheten til teknologien ser veldig bra ut, men kostnadene med produksjonen er høy sammelignet med tradisjonell produksjon, videre forskning på kinetikken og kostanalyse vil derfor være nødvendig.