56 / 76
54
Doğalgaz •
Mayıs / Haziran 2017
ÇEVİRİ
sağladığı yakalanan CO
2
maliyeti (ton başına 38.46 ABD doları)
ton başına 40 ABD doları (2011 ABD doları bazında) şeklindeki
Enerji Bakanlığı hedefini karşılamaktadır. CEPACS-temelli süreç
için yakalanan CO
2
maliyeti Econamine-temelli süreç (vaka 2) için
olandan %27.2 daha azdır.
3. LABORATUVAR ÖLÇEKLİ ECM TEKNOLOJİSİ
DEMONSTRASYONU
FCE2nin eriyik karbonat yakıt hücresi (MCFC) performansı,
ECM koşullarında, tek hücre testi ile ortaya konulmuştur. Perfor-
mans değerlendirme süreci FCE’nin Tek Hücre Test laboratuvarın-
da 250 cm²’lik aktif alanlı hücresinde gerçekleştirilmiştir. Ön nitelik
belirleme testi tamamlandıktan sonra, yakıt hücresi performansı
temelinde sistem çalışma koşullarını geçerlemek ve optimize et-
mek amacıyla sistem parametrik testleri gerçekleştirilmiştir. Bu
test hücre çalışma sıcaklığındaki değişiklikleri, yakıt ve CO
2
kulla-
nımını, mevcut yoğunluğu ve katod ve anod giren gaz kompozis-
yonlarını içermektedir. Test için kullanılan katod giren gaz kompo-
zisyonları, tozlaşmış kömür ve doğal gaz kombine çevirim santrali
baca gazlarının (sırasıyla %13.5 ve %4 CO
2
) simülasyonunu sağla-
mıştır. Doğal gaz kaynaklı ve kömür kaynaklı baca gazları için olan
karakteristik hücre performans eğrileri Şekil 5’de gösterilmektedir.
Bu demonstrasyon boyunca; hücre performansını, CO
2
akışı ve ka-
tod tarafından anod tarafına olan CO
2
aktarım yüzdesi karakteri-
ze edilmiştir. Parametrik test çok farklı baca gazı kompozisyonları
ve çalışma sıcaklıkları için, katod tarafından anod tarafına CO
2
’nin
%90’dan fazlasının başarılı bir şekilde transfer edilebildiğini ortaya
koymuştur.
CO
2
’yi hücrenin bir yanından diğer tarafına selektif şekilde ak-
tarırken aynı zamanda temiz ve kullanılabilir enerji üretme yetene-
ğine ilave olarak FCE’nin MCFC teknolojisi baca gazı içindeki NOx
komponentlerini de imha etme becerisine sahiptir. Beklenen NOx
azaltma mekanizması hiç bir NOx’in, nitratlar ve normal operas-
yon sırasında elektrokimyasal reaksiyon vasıtası ile hücre elektro-
liti içerisinden geçen nitritler oluşturmak amacıyla katod içindeki
karbonat iyonu ve oksijen ile reaksiyona girmemesi şeklindedir. Bu
Şekil 5.
NGCC ve TK santrali baca gazları için MCFC (ECM Hücresi) güç
yoğunluğu ve CO
2
akış performansı
Şekil 6.
Katod tarafından anod tarafından CO
2
’nin %95.5’ini aktarma sırasında
110mA/cm² seviyesinde MCFC (ECM hücresi)’nde NOx imhası
Şekil 4.
(a) Elektrik maliyeti ve Marjinal Ekipman Maliyeti Karşılaştırması (b) Yakalanan CO
2
ve Engellenen Maliyet Karşılaştırması.
CO
2
TS ve M Maliyetleri
Sermaye maliyetleri
Sabit maliyetler
Değişken maliyetler
Yakıt maliyetleri
Tozlaşmış Kömür Santrali Baca Gazı: %13,.5 CO
2
Doğal Gaz Santrali Baca Gazı: %4.0 CO
2
Yakalanan CO
2
Maliyeti
($/ton-2011)
Engellenen CO
2
maliyeti
($ton-2011)
Enerji Bakanlığı
Hedefi
Vaka 2
PC w/ Yakalanan Amin
CO
2
Vaka 3
PC + CEPACS
PC w/o CO2 cap
CO
2
Akışı
PC w/o yakalanan
amin CO
2
COE, mills/kWH (2007$)
PC + CEPACS
Ton başı Dolar Bazında Yakalanan/Engellenen CO
2
maliyeti (2011 USD)
Güç Yoğunluğu (W/m²)
Katod çıkan NOx konsantrasyonu
Katoddan imha edilen NOx
Katod giren NOx Konsantrasyonu
NOx ppm İmha edilen yüzde