Fjernelse af sur gas af

Jorden er et fascinerende hjem for menneskeheden. Den frembringer rigelige mængder af mad og fibre på den ene side, mens den destruktivt ryster ved sine forkastningslinjer og spyr smeltet lava ud fra aktive vulkaner. På én gang nærende og truende har denne planet ikke desto mindre fejlet i at udrydde mennesker. En årsag hertil er opfindsomhed, den unikke evne hos homo sapiens til at løse problemer gennem innovation. Efter at have lært om forbrændingens kraft til at generere elektricitet, måtte vi ikke desto mindre beskytte os mod giftstoffer, der blandes med de råmaterialer, vi brænder. Her kommer ny teknologi til fjernelse og håndtering af sure gasser.

Hvad er sur gas?

Meget strengt taget er sur gas enhver gasformig forbindelse, der danner en sur opløsning, når den opløses i vand. Selvom der findes talrige typer af sur gas, er de mest udbredte kuldioxid (CO₂) og svovlbrinte (H₂S). Disse kemikalier findes ofte i naturgasforekomster, men gør naturgas ubrugelig. Ikke alene er de giftige ved eksponering for mennesker, de er også ætsende i rør og beholdere, hvilket forårsager korrosion og undertiden uoprettelig skade. Det er unødvendigt at sige, at håndteringen og bortskaffelsen af disse stoffer er strengt reguleret af hensyn til både folkesundheden og miljøbeskyttelsen.

Hvor slemme er H₂S og CO₂?

Kuldioxid, selvom det er et nødvendigt element for liv, er ikke desto mindre involveret i atmosfærisk forurening, når det frigives i store mængder. Men der er et andet problem med overskydende CO₂ – det sænker brændværdien af den brændbare gas. Brændværdi måler mængden af varme, som forbrænding af et brændstof faktisk producerer. Når CO₂-koncentrationerne er højere, falder brændværdien. Svovlbrinte er et farligt giftstof for mennesker. Afhængigt af akkumulationens tæthed kan det forårsage svimmelhed og åndedrætsbesvær – i den ene ende af sygdomsspektret – eller kramper og død i ekstreme tilfælde. U.S. Centers for Disease Control advarer om, at langvarig eksponering for H₂S medfører de værste resultater. Vel dokumenteret er revnedannelse, blæredannelse og korrosion af robuste metaller af denne skarpe og meget brandfarlige syregas. Det er derfor, naturgas ikke kan transporteres over lange afstande, før H₂S er fjernet.

Hvordan opnås fjernelsen?

Fjernelse af svovlbrinte og andre syregaskomponenter kræver, at forbindelsen kommer i kontakt med kemiske opløsningsmidler, fysiske opløsningsmidler eller en kombination af begge. Disse opløsningsmidler optager en absorptionskolonne i en syregasfjernelsesenhed. Når syregassen – undertiden kaldet sur gas – bevæger sig gennem kolonnen, tiltrækkes dens molekyler af dem i de flydende opløsningsmidler og osmoseres således fra naturgasstrømmen.

Virker det på samme måde for biogas?

I modsætning til naturgas er biogas ikke et fossilt brændstof. I stedet dannes biogas, når organisk materiale – døde blade eller dyr, madaffald, gylle, spildevand osv. – nedbrydes og fermenterer. Processen med anaerob nedbrydning gør det muligt og produktivt at indfange metanen fra biogas. Metanen (CH₄) er igen brændbar og bruges til at generere elektricitet. Som med naturgas er H₂S til stede i biogas i koncentrationer på op til 1.000 parts per million (PPM). For effektiv drift af forbrændingsmotorer skal denne tæthed falde til maksimalt 100 PPM. Derfor er fjernelse af H₂S fra biogas lige så nødvendig som fjernelse af H₂S fra naturgas. Ved at injicere små doser ilt i digesterindholdet tillader teknikere dannelse af mikroorganismer, der med succes oxiderer sulfidet. Samtidig tilsættes jernklorid til substratmaterialet for at skabe jernsulfid salt. Derved reducerer teknikere tilstedeværelsen af H₂S til omkring 10 PPM. Fjernelsen og neutraliseringen af svovlbrinte kaldes ofte H₂S-skrubning. Et andet sådant absorberende middel er aktivt kul, et trækullignende stof, der har en høj kapacitet for mikroporøsitet, dvs. meget små porer, som inviterer H₂S-adhæsion til dets overfladearealer.