Ce este criocondensarea

Criocondensarea sau condensarea criogenică este o tehnologie care le permite companiilor din industriile grele să capteze și să stocheze gazele puternice cu efect de seră sub formă lichidă cu ajutorul azotului lichid. Acest proces funcționează prin expunerea compușilor organici volatili (COV) sau a gazelor cu efect de seră la azotul lichid de temperaturi foarte joase, care are rolul de refrigerant. Aceste gaze sunt apoi captate sub formă lichidă și pot fi reutilizate de diverse industrii, cum ar fi cea farmaceutică sau petrochimică.

Azotul lichid nu se epuizează în acest proces, astfel că poate fi reutilizat ulterior.

Prin criocondensare, gazele cu efect de seră sunt captate în întregime, astfel că nu au loc scurgeri în atmosferă. Faptul că procesul este accesibil și necesită investiții minime din partea companiilor, poate fi un mod competitiv de a capta emisii de gaze cu efect de seră, chiar dacă nu sunt folosite ulterior.

Acetona, metanolul sau hidrocarburile sunt unii dintre solvenții care pot fi tratați și recuperați folosind acest proces.

Totuși, tehnologia nu este fără riscuri, având în vedere că temperatura azotului lichid este măsurată la aproximativ 196 de grade Celsius, iar punctul de îngheț al COV este între -40 și -100 de grade Celsius. Asta înseamnă că, pentru a evita solidificarea gazelor cu efect de seră și îngreunarea curățării sistemului, companiile trebuie să controleze atent fluxul și cantitatea de azot lichid, facilitând procesul de condensare.

Cum funcționează criocondensarea

De fapt, cercetătorii explică faptul că în timpul acestui proces, temperatura trece rar de limita de -95 de grade Celsius, iar de cele mai multe ori, condensarea are loc între -40 și -80 de grade Celsius, mult sub limitele maxime ale azotului lichid.

Sigur, cum este cazul și cu alte sisteme, procesul trebuie adaptat în funcție de dimensiunile aparatului. Astfel, cu cât este mai mare fluxul de COV care trebuie tratate, cu atât trebuie să crească și temperatura din camera de condensare pentru ca procesul să poată avea loc. Când vorbim de fluxuri mari de gaze (peste 1.000 de metri cubi pe oră), încep să apară emisiile reziduale, dar doar în cantități mici, iar aceste trebuie tratate separat.

Pentru a îmbunătăți eficiența în timpul condensării, se recomandă comprimarea gazelor și a solvenților ce trebuie tratate, pentru că acest lucru crește temperatura necesară pentru condensare, iar astfel se folosește mai puțină energie și mai puțin azot.

Unul dintre motivele pentru care azotul lichid nu se pierde pe timpul procesului de criocondensare este că se folosește o suprafață de schimb de căldură care separă cele două elemente, respectiv refrigerantul de gazele ce sunt tratate.

Avantajele și dezavantajele criocondensării

Criocondensarea are mai multe avantaje, dar și câteva puncte slabe. Unul dintre cele mai notabile beneficii este acela că tehnologia este compactă și, de cele mai multe ori, sisteme de mici dimensiuni sunt implementate la fabrici (cu o capacitate de aproximativ 250 de metri cubi pe oră).

Un alt avantaj important este acela că solvenții și gazele pot fi recuperate și reutilizate integral în procesele industriale, cum ar fi în producția de bunuri farmaceutice sau de chimicale. Una dintre companiile care utilizează criocondensarea pentru producția farmaceutică este Bachem Group, care este specializată în dezvoltarea și fabricarea ingredientelor cum sunt peptidele, aminoacizi folosiți pentru obținerea produselor de îngrijire a tenului.

Folosind camere pentru criocondensare, compania poate produce peptide folosind între 2 și 50 de înlocuitori, pe care îi leagă cu ajutorul unor substanțe de legătură.

Un alt avantaj important este faptul că producătorul de gaze condensate poate controla concentrația acestora, selectând temperatura corectă pentru criocondensare.

Unul dintre dezavantajele folosirii azotului lichid pentru criocondensare este chiar elementul chimic, pentru că el poate prezenta riscuri semnificative pentru siguranță. Printre acestea se numără riscul de incendiu sau explozie, dar și expunerea la temperaturi extrem de joase. În plus, pentru tratarea fluxului de gaze lichide, condensatorul trebuie dezumidificat înainte de condensare pentru a preveni formarea particulelor de gheață.

Acesta este procesul de criocondensare, un proces care ne poate permite să ne reducem amprenta de carbon în timp ce utilizăm gazele pe care le captăm și pe care le transformăm în lichide. Acest proces industrial vine cu riscuri, dar și cu beneficii semnificative, astfel că firmele care lucrează în industriile grele ar trebui să ia în calcul implementarea lui.