圧縮CO2と圧縮空気の比較

CO2と圧縮空気の違いは?

通常の空気と同様に、二酸化炭素（CO₂）も圧縮できます。また、両者ともガスと見なされますが、共通点はそれだけです。両者には多くの違いがあります。両者を分ける違いを見てみましょう。

CO2の圧縮と比較して、空気の圧縮は容易

技術的には、CO2は空気と比較して圧縮が容易です。つまり、圧縮時に発生する熱が少ないため、使用する装置の数を減らすことができます。ただし、この圧縮プロセスには課題もあります。

そのうちの1つは湿気の発生です。圧縮空気の場合、正しく排出すれば、通常、湿気は大きな問題にはなりません。しかし、二酸化炭素の圧縮中に発生する湿気は炭酸を生成します。そのため、装置の腐食を防ぐために、いくつかの予防措置を講じる必要があります。これには、凝縮水に接触する可能性のあるコンポーネントに、ステンレス製または特殊コーティングされた材料を使用することが含まれます。

CO2は重分子であるため、高レベルの振動を発生させる可能性があり、圧縮率が高すぎると（高圧により）液化する可能性があるため、コンプレッサ損傷の原因となります。

二酸化炭素は、空気と比較して0℃で1,5の密度です。
常温常圧での二酸化炭素の密度は1,977 kg/m3です。

空気1.29 kg/m3–CO2 1.97 kg/m3。

CO2を液化する方法は?

三重点（5.18 bar、-56.6℃）と臨界点（73.8 bar、31.1℃）の間でCO2を液化する圧力を選択する方法は? 多くの異なるパラメータがあり、ライフサイクルコストは液化システム、圧縮システム、貯蔵タンク、CO2キャリアなどの影響を受けます。良好なトレードオフは約15/20 bar（−27℃/-20℃液化温度に相当）です

CO2コンプレッサとエアコンプレッサの設計

そこでハードウェアが重要になります。

外観からまた素人目には、エアコンプレッサとCO₂コンプレッサを見分けるのは困難です。ただし、内部にはいくつかの違いがあります：

前述のように、CO2コンプレッサはより多くのステンレス鋼を採用することで、腐食から保護されています。
通常は、より大きな応力と振動に対処するために、エアコンプレッサよりも大型かつ堅牢です。
CO₂コンプレッサには、直接的なインレットラインがありません。CO2源からガスを取り込む必要があるため、通常は、コンプレッサに到達する前にCO2を処理するインレットシステムが備えられています。

環境への配慮

名前が示すように、圧縮空気は単に圧縮された外気です。これは、有害物質を発生させることなく（いくつかの装置により意図的に、または圧縮空気システムの漏れによって意図せずに）任意の時点で大気中に放出されることを意味します。

しかし、二酸化炭素は有害な温室効果ガスであり、可能であれば大気中への放出を避けなければなりません。さらに、圧縮した空気は呼吸しても安全ですが、密閉空間に蓄積した二酸化炭素は、付近にいるすべての人に健康上のリスクをもたらします。

大気中に二酸化炭素が放出されないように、二酸化炭素を保管したり、他の用途で再利用したりすることができます。

圧縮空気の使用と圧縮二酸化炭素の使用

もう1つの大きな違いは、圧縮した空気とCO₂の用途です。

一般的に、圧縮空気は空圧式ツールに動力を供給したり、材料を搬送したり、ブレーキを操作したりするために使用されます

一方、圧縮二酸化炭素は移動または保管が容易になるため、炭酸飲料に使用したり、特定のプロセスで不活性雰囲気を作り出したり、化学反応の原料として使用したりすることができます。

今、CO2圧縮が必要な理由

一部の二酸化炭素生産者は、(CO2コンプレッサを使用して）CO₂を再利用または回収していますが、他の大部分の生産者は単に大気中に放出しています。しかし、環境への配慮、税金と規制厳格化により、いわゆる炭素回収がますます普及し、持続可能で低価格な選択肢となっています。CO2を回収する必要がある場合は、コンプレッサを設置する必要があります。