Dioxidul de carbon se găsește și în natură: animalele și oamenii expiră dioxid de carbon, care este apoi utilizat de plante în procesul de fotosinteză. În schimb, acestea produc oxigen, esențial pentru supraviețuirea omului.
Caracteristici tehnice
Produs: dioxid de carbon
Formulă chimică: CO₂
Puritate: ≥ 99,5%
Densitate relativă (aer = 1): 1,529
Culoare: gaz incolor
Miros: gaz inodor
Limită de inflamabilitate în aer: neinflamabil
Dioxidul de carbon este utilizat în aplicațiile enumerate mai jos.
**Industria alimentară și a băuturilor**
Utilizarea dioxidului de carbon în industria alimentară și a băuturilor:
* carbonatarea băuturilor răcoritoare
* agent antibacterian natural, utilizat pentru a prelungi termenul de valabilitate, gustul și textura produselor lactate și pentru a reduce utilizarea conservanților naturali și artificiali
* răcirea și congelarea alimentelor
* congelare criogenică și IQF a alimentelor
* ambalare în atmosferă modificată
* răcirea băuturilor
* răcirea materiilor prime
* răcire în timpul transportului
* tratarea coloranților
* în formă solidă, ca gheață carbonică
**Tratarea apei**
Utilizarea dioxidului de carbon în tratarea apei:
* procese de neutralizare. În neutralizarea alcalină, dioxidul de carbon poate înlocui acizii mai puternici. Este mai sigur și mai ieftin decât sistemele pe bază de acid sulfuric, oferă un control mai bun, reduce timpii de oprire și elimină problemele legate de manipularea substanțelor chimice. Este mai puțin coroziv și mai ușor de depozitat și utilizat.
Prelucrarea metalelor
Domenii de utilizare ale dioxidului de carbon în prelucrarea metalelor:
* ca gaz de protecție în sudură. În sudarea cu arc electric protejat, împiedică pătrunderea impurităților atmosferice în metalul topit.
**Pepiniere**
Utilizarea dioxidului de carbon în pepiniere:
* pentru stimularea creșterii. Îmbunătățește creșterea și randamentul plantelor cultivate în sere. Creșterea concentrației de gaz duce la plante mai mari, mai sănătoase și cu creștere mai rapidă, reducând totodată costurile. În perioada de iarnă, costurile de încălzire pot fi reduse chiar și la jumătate. Dioxidul de carbon poate înlocui generatoarele de gaz, economisind combustibil și reducând emisiile de substanțe periculoase.
Industria celulozei și hârtiei
Domenii de utilizare ale dioxidului de carbon:
* utilizat în morile de hârtie, într-un proces de reducere a costurilor și de recuperare a substanțelor chimice valoroase. Procesele care folosesc dioxid de carbon în locul acidului sulfuric s-au dovedit foarte eficiente în albire
* producerea carbonatului de calciu precipitat (PCC), utilizat pentru reducerea consumului de fibre virgine
Alte utilizări
Alte domenii importante de utilizare ale dioxidului de carbon:
* sursă de energie – testarea dioxidului de carbon stocat la punctul triplu (condiții de temperatură și presiune la care coexistă fazele solidă, lichidă și gazoasă) este în curs. Se speră că va permite înlocuirea proceselor de răcire consumatoare de energie în afara orelor de vârf
* în formă supercritică (31,1°C și 7,38 MPa) pentru procese de curățare și separare, înlocuind fluorocarburile clorurate la curățarea componentelor instrumentelor
* în formă supercritică pentru înlocuirea compușilor organici volatili, de exemplu la decofeinizarea cafelei sau reducerea conținutului de grăsimi din alimente
* curățare criogenică. Particulele de dioxid de carbon/gheață carbonică accelerate cu aer comprimat pot îndepărta agenți de curățare și materiale abrazive (nisip, granule plastice). În timpul procesului se elimină și praful și vaporii chimici toxici, iar deșeurile sunt reduse la minimum. Deoarece dioxidul de carbon nu este conductor, poate fi utilizat în siguranță pentru curățarea componentelor electrice. Nu este abraziv, nu este exploziv și nu este inflamabil
* stingerea incendiilor. Dioxidul de carbon stinge focul fără a deteriora materialele. Atunci când apa este ineficientă, indisponibilă sau nu poate fi utilizată, dioxidul de carbon reprezintă o alternativă excelentă
**Producție:**
Producția de hidrogen și dioxid de carbon are loc prin reformare cu abur. Procesul se bazează pe reacția dintre metan și abur de apă.
Principalele etape ale procesului:
* comprimarea metanului, încălzirea la 260°C și purificarea acestuia
* demineralizarea apei, dezoxigenarea, corecția pH-ului și vaporizarea (la 200°C)
* introducerea metanului și aburului în tubul reactorului
* la 800°C, metanul și aburul reacționează în prezența unui catalizator pe bază de nichel
CH₄ + 2H₂O + Q = 4H₂ + CO₂
* dioxidul de carbon este extras din hidrogenul brut prin absorbție într-o coloană de distilare și apoi lichefiat
* hidrogenul obținut este purificat și comprimat la 200 bar
Extracția și stocarea dioxidului de carbon în acest mod aduc numeroase beneficii pentru mediu, deoarece reduc emisiile de gaze cu efect de seră.
În stare lichidă sau solidă poate provoca leziuni prin îngheț.
