سهراب فتحی

در سال های اخیر، کربن دی اکسید به عنوان یکی از اصلی ترین گازهای گلخانه ای و همچنین یکی از عوامل اصلی تغییرات آب و هوا مورد توجه قرار گرفته است. سوزاندن سوخت های فسیلی، قطع درختان جنگلی و فعالیت های بشر (صنعتی شدن کشورها، افزایش جمعیت و ...) باعث افزایش کربن دی اکسید می شود. تحقیقات نشان می دهد که ارتباط مستقیمی بین افزایش دمای زمین و افزایش غلظت کربن دی اکسید وجود دارد. این تغییرات آب و هوایی تهدیدی جدی برای سلامت و امنیت بشر محسوب می شود[1]. طبق مطالعات انجام شده در سال 2017، دمای متوسط جهانی به دلیل غلظت بالای کربن دی اکسید به میزان 8/36 گیگاتن در اتمسفر، روز به روز در حال افزایش است. کربن دی اکسید در حضور آب بسیار خورنده است و در صنعت باعث آسیب جدی به خط لوله و تجهیزات می شود و همچنین موجب کاهش دمای جریان و کاهش ظرفیت خطوط لوله خواهد شد[2]. از این رو دنیای امروز به دنبال راهکاری برای حل این مشکلات است. فرآیند جذب کربن دی اکسید به سه بخش کلی شامل: فرآیند پیش از احتراق، فرآیند احتراق با اکسیژن خالص و فرآیند پسا-احتراق تقسیم بندی می شود. فرآیند جذب پیش از احتراق، کربن دی اکسید را از یک سوخت گاز مصنوعی (تولید شده از ذغال سنگ، نفت، گاز طبیعی) جدا می کند قبل از آن که این سوخت سوزانده شود. اما جذب کربن دی اکسید در پسا-احتراق به جذب فیزیکی یا شیمیایی کربن دی اکسید در انتهای احتراق متکی است. در احتراق با اکسیژن خالص، از اکسیژن به جای هوا طی فرآیند احتراق استفاده می شود تا بخار گاز کربن دی اکسید تقریباً خالصی تولید شود[3]. فرآیندهای پسا-احتراق اصلی عبارتند از: جذب سطحی، جداسازی غشایی، جداسازی ترکیبی و جذب فیزیکی و شیمیایی با حلال. جذب کربن دی اکسید با حلال، به دلیل ظرفیت جذب بالا، گزینش پذیری بالا، واکنش پذیری سریع با کربن دی اکسید و قابلیت برگشت پذیری دارای اهمیت زیادی است. حلال ها را می توان به دو دستۀ کلی فیزیکی و شیمیایی تقسیم نمود. در جذب فیزیکی با استفاده از حلال، از حلال های آلی جهت جذب گازهای اسیدی به طور فیزیکی و بدون انجام واکنش شیمیایی استفاده می شود. در این روش، جداسازی گازهای اسیدی مانند هیدروژن سولفید و کربن دی اکسید بستگی به میزان حلالیت آن ها در حلال های آلی دارد و هر چه میزان فشار جزئی گازهای اسیدی بالاتر و دمای عملیات کم تر باشد جداسازی بهتر صورت خواهد گر