Search Results

You are looking at 1 - 5 of 5 items for

  • Author: Eugeniusz Mokrzycki x
Clear All Modify Search
Open access

Alicja Uliasz-Bocheñczyk and Eugeniusz Mokrzycki

Streszczenie

Mineralna karbonatyzacja jest jedną z metod ograniczania antropogenicznej emisji CO2. Metoda ta polega na wykorzystaniu naturalnego zjawiska wiązania ditlenku wêgla przez surowce naturalne lub beton. Od pojawienia siê w 1990 r. w NATURE pierwszej publikacji dotyczącej mineralnej sekwestracji CO2, prowadzone są badania nad wykorzystaniem zjawiska wiązania ditlenku wêgla. W wyniku procesu ditlenek wêgla wiązany jest w stałej formie, co powoduje, że metoda ta jest bezpieczna ekologicznie. Dodatkowo w wyniku reakcji, która jest egzotermiczna, uwalnia siê ciepło, które może byæ potencjalnie wykorzystane. Proces ten może byæ stosowany jako ostatni etap tech-nologii CCS (Carbon Capture and Storage). Mineralna karbonatyzacja może byæ realizowana jako metoda in-situ i ex-situ. Mineralna sekwestracja proponowana jest i badana zarówno dla surowców mineralnych, jak i odpadów. W Polsce szczególnie interesującą opcją jest zastosowanie do wiązania CO2 na drodze mineralnej karbonatyzacji odpadów energetycznych o wysokiej zawartości CaO i ograniczonym wykorzystaniu gospodarczym. Do wiązania CO2 przeanalizowano oprócz odpadów energetycznych również żużle hutnicze i pyły z pieców cementowych. Drugą opcją prowadzenia mineralnej karbonatyzacji jest stosowanie surowców naturalnych. Do mineralnej sekwestracji CO2 mogąbyæ potencjalnie stosowane minerały, takie jak: oliwin, serpentyn czy talk. W artykule przed-stawiono możliwości zastosowania surowców mineralnych do obniżenia emisji ditlenku wêgla. Przeanalizowano również surowce mineralne wystêpując w Polsce, które potencjalnie mogą byæ stosowane do sekwestracji CO2 w ramach procesu ex situ i in situ. Artykuł jest wstêpną analizą możliwości wykorzystania tego typu surowców do wiązania CO2 w Polsce.

Open access

Alicja Uuasz-Bocheńczyk and Eugeniusz Mokrzycki

Streszczenie

Polska energetyka zawodowa jako paliwo podstawowe stosuje węgiel kamienny i bnmatny, branża ta jest zarazem największym emitentem C02 w Polsce. W wyniku procesów produkcji energii elektrycznej i cieplnej powstają również odpady, m.in. popioły lotne, które w formie zawiesin mogąbyć stosowane do sekwestracji CO, na drodze mineralnej karbonatyzacji. Mineralna karbonatyzacja jako metoda obniżenia redukcji CO, jest szcze- gólnie interesująca przy wykorzystaniu odpadów. W artykule| przedstawiono wstępne oszacowanie możliwości obniżenia emisji C02 z energetyki zawodowej. Oszacowanie to przeprowadzono przy wykorzystaniu wyników badań stopnia pochłaniania C02 przez zawiesiny odpadowo-wodne oraz wielkość emisji ze spalania węgla w energetyce zawodowej. Do szacowania uwzględniono jedynie te odpady, które nie wymagają żadnej obróbki wstępnej, a zarazem mają potencjał dla wiązania C02, czyli: popioły lotne z kotłów konwencjonalnych, popioły z kotłów fluidalnych, mieszaniny popiołów z produktami odsiarczania, popioły lotne ze współspalania węgla kamiennego i biomasy oraz odpady z półsuchej metody odsiarczania. Przyjęto również założenie, że do sek- westracji mogą być stosowane te odpady, które są wykorzystywane w górnictwie oraz odpady niewykorzystane gospodarczo. Oszacowano, że ilości C02, które można zutylizować przy powyższych założeniach wynoszą około 117,25 Gg CO,/rok.

Open access

Alicja Uliasz-Bocheńczyk and Eugeniusz Mokrzycki

Abstract

The mineral sequestration using waste products is a method of reducing CO2 emissions that is particularly interesting for major emitters and producers of mineral wastes, such as iron and steel industries. The CO2 emissions from iron and steel production amounted to 6,181.07 kt in 2014 (PNIR 2016). The aforementioned industry participates in the EU emission trading system (EU ETS). However, blast furnace processes produce mineral waste - slag with a high content of CaO which can be used to reduce CO2 emissions. Metallurgical slag can be used to carry out direct (a one-step process) or indirect (two-stage process) process of mineral sequestration of carbon dioxide.

The paper presents the degree of carbonation of the examined samples of granulated blast furnace slags defined by the six-digit code (10 02 01) for the waste and the respective two-digit (10 02) chapter heading, according to the Regulation of the Minister of the Environment of 9 December 2014 on the waste catalogue. The carbonation process used the direct gas-solid method. The slags were wetted on the surface and treated with CO2 for 28 days; the obtained results were compared with the analysis of fresh waste products. The analyzed slags are characterized by a high content of calcium (nearly 24%), while their theoretical binding capacity of CO2 is up to 34.1%. The X-ray diffraction (XRD) analysis of the phase composition of slags has revealed the presence of amorphous glass phase, which was confirmed with the thermogravimetric (DTA/TG) analysis. The process of mineral sequestration of CO2 has resulted in a significant amount (9.32%) of calcium carbonate - calcite, while the calculated degree of carbonation of the examined blast furnace slag is up to 39%. The high content of calcium, and a significant content of CaCO3-calcite, has confirmed the suitability of the discussed waste products to reduce carbon dioxide emissions.

Open access

Alicja Uliasz-Bocheńczyk, Maciej Mazurkiewicz and Eugeniusz Mokrzycki

Abstract

Limited use of biomass has been observed in recent years. The processes of electricity and heat production in conventional boilers and fluidized bed boilers generate waste – mainly fly ash. This waste is traditionally used in many industries. The most important are: mining, production of building materials (including cement) and road construction. The use of fly ash in underground mining (suspension technology) is a method of fly ash recovery, which is typical for the Polish industry. The amount of fly ash (10 01 02) and waste (10 01 82) including ashes from fluidized bed boilers in the year 2012 amounted to 1,490.7 thousand tons. For many years, fly ashes from hard coal combustion in conventional boilers has also been used in various production technologies of building materials, such as: cement, concrete, building ceramics and lightweight aggregates. The ashes from hard coal combustion in fluidized bed boilers are also used in the production of cement and autoclaved aerated concrete. Due to extensive economic use, commercial power plants started to reclassify fly ash from hard coal combustion, turning waste into a by-product after meeting the requirements of the Act on waste of 14 December 2012. The ashes from the co-combustion of biomass are also used.

The utilization of fly ash from lignite combustion, both from conventional boilers and fluidized bed boilers, is a cause of concern, while the total recovery of fly ash from the combustion of hard coal and lignite has decreased in recent years. For this reason, studies on the use of traditional fly ash technologies such as the production of building materials and new fly ash technologies such as the use as sorbents in power generation and wastewater treatment, as well as on binding CO2 through mineral sequestration in the Carbon Capture and Utilization, are being carried out.

Open access

Alicja Uliasz-Bocheńczyk, Marek Gawlicki, Eugeniusz Mokrzycki and Michał Pyzalski

Streszczenie

Zaczyny cementowe stosowane w technologiach wiertniczych wykorzystywanych w geologicznym składowa­niu CO2 będą ulegać intensywnej karbonatyzacji. Ditlenek węgla powodujący korozję węglanową lub kwasowo- -węglanową zaczynu cementowego reaguje przede wszystkim z portlandytem Ca(OH)2, stanowiącym obok uwodnionych krzemianów wapnia C-S-H główny produkt reakcji z wodą podstawowych składników cementu, alitu i belitu. Węglan wapnia powstający w wyniku reakcji CO2 z Ca(OH)2 może występować we wszystkich trzech odmianach polimorficznych CaCO3, jako kalcyt, aragonit i vateryt. Potwierdziły to badania próbek pobranych z otworów wykonanych w celu intensyfikacji wydobycia ropy naftowej przy użyciu CO2 (Carem i in. 2006, 2007; Scherer, Huet 2009). Prawdopodobnie jako pierwszy powstaje vateryt, który następnie przechodzi w kalcyt. Aragonit pojawia się zazwyczaj jako faza przejściowa (Kurdowski 2010). W artykule przedstawiono wyniki badań składów fazowych zaczynów cementowych, które mogą być użyte w pracach wiertniczych wyko­nywanych w celu geologicznego składowania CO2. W zaczynach stwierdzono równoczesne występowanie obok siebie różnych odmian polimorficznych węglanu wapnia. Zaczyny pozostające w kontakcie z solanką i ditlenkiem węgla wykazywały oprócz kalcytu, aragonitu i vaterytu, również obecność faz będących produktami korozji chlorkowej zaczynu cementowego.