CO2 compressa e aria compressa
Qual è la differenza tra la CO2 compressa e l'aria compressa?
Proprio come normale aria, anche l'anidride carbonica (CO2) può essere compressa. E, sebbene entrambi siano classificate come gas, non presentano molte altre somiglianze. Esistono infatti molte differenze tra loro, osserviamo in cosa si distinguono.
Facilità di compressione dell'aria rispetto alla compressione della CO2
Tecnicamente, consideriamo che la CO2 possa essere compressa più facilmente rispetto all'aria, per il fatto che produce meno calore e, in questo modo, richiede meno apparecchiature da utilizzare per la compressione. Tuttavia, questo processo di compressione pone anche delle sfide.
Una di queste è l'umidità che si crea. Nel caso dell'aria compressa, ciò non rappresenta in genere un grave problema, dato che viene scaricata in modo appropriato. Tuttavia, l'umidità generata durante la compressione dell'anidride carbonica crea acido carbonico. Di conseguenza, è necessario adottare alcune precauzioni per prevenire la corrosione delle apparecchiature. Pertanto è necessario l'utilizzo di acciaio inossidabile o di uno speciale materiale di rivestimento per i componenti che possono venire a contatto con la condensa.
Poiché la CO2 è una molecola più pesante, può generare livelli più alti di vibrazioni e, se viene compressa troppo (ad esempio ad alta pressione), può liquefarsi, causando danni al compressore.
L'anidride carbonica ha una densità di 1,5 a 0 °C rispetto all'aria.
La densità dell'anidride carbonica in condizioni normali di pressione e temperatura è di 1,977 kg / m3.
ARIA 1,29 kg/m3 - CO2 1,97 kg/m3.
Come si liquefa la CO2?
Come scegliere il livello di pressione a cui liquefare la CO2 tra il punto triplo (5,18 bar, −56,6 °C) e il punto critico (73,8 bar, 31,1 °C)? Esistono numerosi e diversi parametri e il costo del ciclo di vita è influenzato dal sistema di liquefazione, dal sistema di compressione, dai serbatoi di stoccaggio, dall'unità di trasporto della CO2, ecc. Di solito, un buon compromesso è approssimativamente tra i 15 / 20 bar (che corrisponde a una temperatura di liquefazione di −27 °C / -20 °C)
Design del compressore di CO2 e del compressore d'aria
Questo ci porta all'hardware.
Dall'esterno, per un occhio non esperto, risulta difficile distinguere un compressore d'aria da un compressore di CO2. All'interno, invece, vi sono alcune differenze:
- Come accennato in precedenza, un compressore di CO2 è realizzato con una quantità maggiore di acciaio inossidabile per proteggerlo dalla corrosione.
- Di solito è più grande e più resistente di un compressore d'aria per gestire sollecitazioni e vibrazioni potenzialmente più elevate.
- Un compressore di CO2non è dotato di una linea di ingresso diretta. Poiché ha bisogno di ricevere il gas da una sorgente di CO2, di solito è presente un sistema di ingresso in cui la CO2 viene trattata prima di raggiungere il compressore.
Problemi ambientali
Come suggerisce il nome, l'aria compressa è semplicemente l'aria ambientale che viene compressa. Ciò significa che può essere rilasciata nell'atmosfera (o intenzionalmente attraverso alcune apparecchiature o accidentalmente attraverso perdite nell'impianto di aria compressa) in qualsiasi momento senza causare alcun danno.
L'anidride carbonica, invece, è un gas serra nocivo e il suo rilascio nell'atmosfera deve essere evitato, se possibile. Inoltre, mentre l'aria compressa è sicura per la respirazione, un accumulo di anidride carbonica in uno spazio chiuso rappresenta un pericolo per la salute di chiunque si trovi nelle vicinanze.
Per evitare il rilascio dell'anidride carbonica nell'atmosfera, questa potrebbe essere stoccata e/o riutilizzata in altre applicazioni.
Utilizzi dell'aria compressa e dell'anidride carbonica compressa
Un'altra importante differenza è il modo in cui l'aria e la CO2 vengono utilizzate quando vengono compresse.
In genere, l'aria viene compressa per essere utilizzata, ad esempio per alimentare un utensile pneumatico, trasportare materiali, azionare un freno, ecc.
L'anidride carbonica, d'altra parte, viene compressa per essere spostata o immagazzinata più facilmente. Una volta compressa, la CO2 può essere utilizzata come sistema per la carbonatazione delle bevande, per creare atmosfere inerti in specifici processi o come materia prima nelle reazioni chimiche.
Perché dunque la compressione della CO2?
Mentre alcuni produttori di anidride carbonica riutilizzano o catturano la CO2 che producono (utilizzando per questo, i compressori di CO2), la maggior parte degli altri la rilasciano semplicemente nell'aria. Tuttavia, a causa di problemi ambientali, imposte e normative sempre più severe, il cosiddetto sistema di cattura del carbonio sta diventando un'opzione sempre più popolare, sostenibile e meno costosa. E ovunque sia necessario catturare la CO2, è necessario installare un compressore.
