Membrane gas separation
પોલિઆમાઇડ અથવા સેલ્યુલોઝ એસિટેટ જેવા પોલિમરમાંથી અથવા સિરામિક સામગ્રીમાંથી બનેલા કૃત્રિમ પટલ દ્વારા વાયુ મિશ્રણને અસરકારક રીતે અલગ કરી શકાય છે. જ્યારે પોલિમરીક પટલ આર્થિક અને તકનીકી રીતે ઉપયોગી હોય છે, ત્યારે તેઓ તેમની કામગીરીથી બંધાયેલા હોય છે, જેને રોબસન મર્યાદા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે (પસંદગી માટે અભેદ્યતાનું બલિદાન આપવું આવશ્યક છે અને તેનાથી ઊલટું). આ મર્યાદા ફ્લુ ગેસના પ્રવાહોમાંથી CO2ને અલગ કરવા માટે પોલિમરીક પટલના ઉપયોગને અસર કરે છે, કારણ કે સામૂહિક પરિવહન મર્યાદિત થઈ જાય છે અને ઓછી પારગમ્યતાને કારણે CO2નું અલગ થવું ખૂબ ખર્ચાળ બની જાય છે. પટલની સામગ્રી તેમના મજબૂત થર્મલ અને રાસાયણિક પ્રતિકાર તેમજ ઉચ્ચ સુસંગતતા (સંશોધિત અને કાર્યાત્મક કરવાની ક્ષમતા) ને કારણે સિલિકા, ઝિયોલાઇટ્સ, મેટલ-ઓર્ગેનિક માળખા અને પેરોવ્સ્કાઇટ્સના ક્ષેત્રમાં વિસ્તરી છે, જે પારગમ્યતા અને પસંદગીમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે. પટલનો ઉપયોગ વાયુ મિશ્રણને અલગ કરવા માટે થઈ શકે છે જ્યાં તેઓ પારગમ્ય અવરોધ તરીકે કામ કરે છે જેના દ્વારા વિવિધ સંયોજનો જુદા જુદા દરે આગળ વધે છે અથવા બિલકુલ આગળ વધતા નથી. પટલ નેનોપોરસ, પોલિમર વગેરે હોઈ શકે છે. અને વાયુના અણુઓ તેમના કદ, પ્રસરણ અથવા દ્રાવ્યતા અનુસાર પ્રવેશ કરે છે. મૂળભૂત પ્રક્રિયા પટલમાં ગેસનું વિભાજન એ દબાણ-સંચાલિત પ્રક્રિયા છે, જ્યાં પ્રેરક બળ એ કાચા માલના પ્રવેશ અને ઉત્પાદનના નિકાસ વચ્ચેના દબાણમાં તફાવત છે. આ પ્રક્રિયામાં ઉપયોગમાં લેવાતું પટલ સામાન્ય રીતે બિન-છિદ્રાળુ સ્તર હોય છે, તેથી પટલમાંથી ગેસનું ગંભીર લિકેજ નહીં થાય. પટલની કામગીરી પારગમ્યતા અને પસંદગી પર આધારિત છે. ભેદક કદ દ્વારા પારગમ્યતાને અસર થાય છે. મોટા વાયુ પરમાણુઓમાં પ્રસરણ ગુણાંક ઓછો હોય છે. પટલની સામગ્રીના પોલિમરમાં પોલિમર સાંકળની લવચીકતા અને મુક્ત કદ પ્રસરણ ગુણાંકને પ્રભાવિત કરે છે, કારણ કે પારગમ્ય પટલની અંદરની જગ્યા વાયુના અણુઓને ફેલાવવા માટે પૂરતી મોટી હોવી જોઈએ. દ્રાવ્યતાને પોલિમરમાં વાયુની સાંદ્રતા અને તેના સંપર્કમાં રહેલા વાયુના દબાણના ગુણોત્તર તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે. પારગમ્યતા એ પટલ પર દબાણના તફાવતને પરિણામે પટલની સામગ્રી દ્વારા પારગમ્ય વાયુને ફેલાવાની મંજૂરી આપવાની પટલની ક્ષમતા છે, અને તેને પારગમ્ય પ્રવાહ દર, પટલની જાડાઈ અને વિસ્તાર અને પટલમાં દબાણના તફાવતની દ્રષ્ટિએ માપી શકાય છે. પટલની પસંદગી એ પટલ માટે સંબંધિત વાયુઓની પારગમ્યતાના ગુણોત્તરનું માપ છે. તેની ગણતરી દ્વિસંગી વિભાજનમાં બે વાયુઓની પારગમ્યતાના ગુણોત્તર તરીકે કરી શકાય છે. પટલ વાયુ વિભાજન ઉપકરણો સામાન્ય રીતે પટલ મોડ્યુલમાં વાયુને પંપ કરે છે અને લક્ષિત વાયુઓને પ્રસરણ અને દ્રાવ્યતામાં તફાવતને આધારે અલગ કરવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઓક્સિજનને આજુબાજુની હવાથી અલગ કરવામાં આવશે અને ઉપરની બાજુએ એકત્રિત કરવામાં આવશે, અને નીચેની બાજુએ નાઇટ્રોજન એકત્રિત કરવામાં આવશે. 2016 સુધીમાં, પટલ તકનીક દરરોજ 10 થી 25 ટન 25 થી 40 ટકા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન કરવામાં સક્ષમ હોવાનું નોંધાયું હતું. પટલ સંચાલિત કરવાની પદ્ધતિ ત્રણ મુખ્ય પ્રસરણ પદ્ધતિઓ છે. પ્રથમ (બી), નુડસેન પ્રસરણ ખૂબ જ નીચા દબાણ પર ધરાવે છે જ્યાં હળવા અણુઓ વાજબી રીતે મોટા છિદ્રો ધરાવતી સામગ્રીમાં ભારે કરતાં વધુ ઝડપથી પટલમાં આગળ વધી શકે છે. બીજો (સી), મોલેક્યુલર સીવિંગ, તે કેસ છે જ્યાં પટલના છિદ્રો એક ઘટકને પસાર થવા દેવા માટે ખૂબ નાના હોય છે, એક પ્રક્રિયા જે સામાન્ય રીતે ગેસ એપ્લિકેશન્સમાં વ્યવહારુ નથી, કારણ કે અણુઓ સંબંધિત છિદ્રોની રચના કરવા માટે ખૂબ નાના હોય છે. આ કિસ્સાઓમાં અણુઓની હિલચાલને રુધિરકેશિકાઓ દ્વારા દબાણ-સંચાલિત સંવહન પ્રવાહ દ્વારા શ્રેષ્ઠ રીતે વર્ણવવામાં આવે છે, જે ડાર્સીના નિયમ દ્વારા માપવામાં આવે છે. જો કે, વાયુ ઉપયોગોમાં વધુ સામાન્ય મોડેલ દ્રાવણ-પ્રસરણ (ડી) છે જ્યાં કણો પહેલા પટલ પર ઓગળી જાય છે અને પછી તે બંનેમાં અલગ અલગ દરે ફેલાય છે. આ મોડેલનો ઉપયોગ ત્યારે થાય છે જ્યારે પોલિમર પટલમાં છિદ્રો દેખાય છે અને કણોની હિલચાલની તુલનામાં ઝડપથી અદૃશ્ય થઈ જાય છે. લાક્ષણિક પટલ પ્રણાલીમાં આવતા ફીડ પ્રવાહને બે ઘટકોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છેઃ પારગમ્ય અને ધારણક્ષમ. અભેદ્ય એ ગેસ છે જે પટલમાં પ્રવાસ કરે છે અને રીટેન્ટેટ તે છે જે ફીડમાંથી બાકી રહે છે. પટલની બંને બાજુએ, રાસાયણિક ક્ષમતાનો ઢાળ દબાણના તફાવત દ્વારા જાળવવામાં આવે છે, જે વાયુના અણુઓમાંથી પસાર થવા માટેનું પ્રેરક બળ છે. દરેક પ્રજાતિના પરિવહનની સરળતા અભેદ્યતા, પી. આઈ. દ્વારા માપવામાં આવે છે. પટલની બંને બાજુ આદર્શ મિશ્રણની ધારણાઓ સાથે, આદર્શ વાયુ નિયમ, સતત પ્રસરણ ગુણાંક અને હેનરીના નિયમ, પ્રજાતિનો પ્રવાહ ફિકના નિયમ દ્વારા દબાણના તફાવત સાથે સંબંધિત હોઈ શકે છેઃ જ્યાં, (જી) પટલની આજુબાજુની પ્રજાતિઓનો દાઢ પ્રવાહ છે, (એલ) પટલની જાડાઈ છે, (પી. આઈ.) પ્રજાતિઓની અભેદ્યતા છે i, (ડી. આઈ.) પ્રસરણશીલતા છે, (કી.) હેનરી ગુણાંક છે, અને (પી. આઈ. ') અને (પી. આઈ.') અનુક્રમે ફીડ અને અભેદ્ય બાજુ પર પ્રજાતિઓના આંશિક દબાણને રજૂ કરે છે. ડીકીનું ઉત્પાદન ઘણીવાર ઉપયોગમાં લેવાતા ચોક્કસ પટલ પર પ્રજાતિ i ની અભેદ્યતા તરીકે વ્યક્ત કરવામાં આવે છે. બીજી પ્રજાતિ, જે, ના પ્રવાહને આ રીતે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છેઃ ઉપરની અભિવ્યક્તિ સાથે, દ્વિસંગી મિશ્રણ માટે પટલ પ્રણાલીને પૂરતા પ્રમાણમાં વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે. તે જોઈ શકાય છે કે પટલમાં કુલ પ્રવાહ ફીડ અને પારગમ્ય દબાણ વચ્ચેના સંબંધ પર મજબૂત રીતે આધાર રાખે છે. ફીડ પ્રેશર (પી ') અને પારગમ્ય દબાણ (પી') નો ગુણોત્તર પટલ દબાણ ગુણોત્તર (θ) તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. ઉપરોક્ત પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે પટલમાં પ્રજાતિઓ i અથવા j નો પ્રવાહ ત્યારે જ થઈ શકે છે જ્યારેઃ બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, જ્યારે ફીડ અને પારગમ્યતા વચ્ચે સાંદ્રતા ઢાળ અસ્તિત્વમાં હોય ત્યારે પટલ તેના પર પ્રવાહનો અનુભવ કરશે. જો ઢાળ હકારાત્મક હોય, તો પ્રવાહ ફીડમાંથી પારગમ્યતા તરફ જશે અને પ્રજાતિઓ i ફીડથી અલગ થઈ જશે. તેથી, પ્રજાતિઓ i નું મહત્તમ વિભાજન આના પરિણામે થાય છેઃ વિભાજન પ્રક્રિયા માટે મહત્તમ પટલ પસંદ કરતી વખતે અન્ય મહત્વપૂર્ણ ગુણાંક એ પટલની પસંદગી αij છે જેને પ્રજાતિઓ j ના સંબંધમાં પ્રજાતિઓ i ની પારગમ્યતાના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. આ ગુણાંકનો ઉપયોગ તે સ્તરને સૂચવવા માટે થાય છે કે જેમાં પટલ પ્રજાતિઓ i ને j થી અલગ કરવામાં સક્ષમ છે. ઉપરની અભિવ્યક્તિ પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે, 1 ની પટલની પસંદગી સૂચવે છે કે પટલમાં બે વાયુઓને અલગ કરવાની કોઈ ક્ષમતા નથી, તેનું કારણ એ છે કે, બંને વાયુઓ પટલમાં સમાન રીતે પ્રસરે છે. વિભાજન પ્રક્રિયાની રચનામાં, સામાન્ય રીતે દબાણ ગુણોત્તર અને પટલની પસંદગી પ્રણાલીના દબાણ અને પટલની અભેદ્યતા દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. સિસ્ટમની ખર્ચ-અસરકારકતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે પટલ દ્વારા પ્રાપ્ત પૃથક્કરણનું સ્તર (અલગ કરવાની પ્રજાતિઓની સાંદ્રતા) નું મૂલ્યાંકન ઉપરોક્ત ડિઝાઇન પરિમાણોના આધારે કરવાની જરૂર છે. પટલની કામગીરી પટલમાં પ્રજાતિઓ i અને j ની સાંદ્રતાનું મૂલ્યાંકન તેમના સંબંધિત પ્રસરણ પ્રવાહના આધારે કરી શકાય છે. દ્વિસંગી મિશ્રણના કિસ્સામાં, પટલની આજુબાજુ પ્રજાતિઓ i ની સાંદ્રતાઃ આને સ્વરૂપની અભિવ્યક્તિ મેળવવા માટે વધુ વિસ્તૃત કરી શકાય છેઃ સંબંધોનો ઉપયોગ કરીનેઃ અભિવ્યક્તિને આ રીતે ફરીથી લખી શકાય છેઃ પછી ઉપરોક્ત દ્વિઘાત અભિવ્યક્તિનો ઉકેલ આ રીતે વ્યક્ત કરી શકાય છેઃ અંતે, અભેદ્ય સાંદ્રતા માટેની અભિવ્યક્તિ નીચેના દ્વારા મેળવવામાં આવે છેઃ વિભાજન એકમ સાથે, આવરણની આજુબાજુના પ્રસરણ સાથે ખોરાકની સાંદ્રતા ક્ષીણ થાય છે જેના કારણે પટલ પર સાંદ્રતા તે મુજબ ઘટે છે. પરિણામે, કુલ અભેદ્ય પ્રવાહ (q "આઉટ) ફીડ ઇનલેટ (q" in) થી ફીડ આઉટલેટ (q "આઉટ) સુધી પટલમાં પ્રસરણ પ્રવાહના એકીકરણનું પરિણામ છે. તેથી વિભાજન એકમની વિભેદક લંબાઈમાં સામૂહિક સંતુલન છેઃ જ્યાંઃ મિશ્રણની દ્વિસંગી પ્રકૃતિને કારણે, માત્ર એક જ પ્રજાતિનું મૂલ્યાંકન કરવાની જરૂર છે. ફંક્શન n 'i = n' i (x) સૂચવતા, પ્રજાતિનું સંતુલન આ રીતે ફરીથી લખી શકાય છેઃ જ્યાંઃ છેલ્લે, એકમ પટલની લંબાઈ દીઠ જરૂરી વિસ્તાર નીચેની અભિવ્યક્તિ દ્વારા મેળવી શકાય છેઃ ફ્લુ ગેસ પ્રવાહોમાં કાર્બન કેપ્ચર કરવા માટે પટલની સામગ્રી ઇચ્છિત પ્રદર્શન લાક્ષણિકતાઓ પ્રદાન કરવાની તેની ક્ષમતામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. ઉચ્ચ પારગમ્યતા અને પૂરતી પસંદગી સાથે પટલ હોવું શ્રેષ્ઠ છે અને પટલના ગુણધર્મોને પ્રણાલીની કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓ (ઉદાહરણ તરીકે દબાણ અને વાયુ રચના) સાથે સરખાવવું પણ મહત્વપૂર્ણ છે. પોલિઇથિલિન, પોલિઆમાઇડ્સ, પોલિમાઇડ્સ, સેલ્યુલોઝ એસિટેટ, પોલિસલ્ફોન અને પોલિડિમિથાઇલસિલોક્સેન સહિતના વિવિધ પોલિમરમાંથી કૃત્રિમ પટલ બનાવવામાં આવે છે. પોલિમર પટલ પોલિમરીક પટલ એ વિવિધ ઉદ્યોગો, એટલે કે પેટ્રોકેમિકલ્સમાં ટેકનોલોજીની પરિપક્વતાને કારણે ફ્લુ ગેસમાંથી CO2 મેળવવા માટે ઉપયોગમાં લેવા માટેનો એક સામાન્ય વિકલ્પ છે. આદર્શ પોલિમર પટલમાં ઉચ્ચ પસંદગી અને પારગમ્યતા બંને હોય છે. પોલિમર પટલ એ એવી પ્રણાલીઓના ઉદાહરણો છે જે દ્રાવણ-પ્રસરણ પદ્ધતિ દ્વારા પ્રભુત્વ ધરાવે છે. પટલમાં છિદ્રો હોવાનું માનવામાં આવે છે જે ગેસ ઓગળી શકે છે (દ્રાવ્યતા) અને અણુઓ એક પોલાણમાંથી બીજા (પ્રસરણ) માં જઈ શકે છે. 1990ના દાયકાની શરૂઆતમાં રોબસન દ્વારા શોધ કરવામાં આવી હતી કે ઉચ્ચ પસંદગી ધરાવતા પોલિમરમાં ઓછી પારગમ્યતા હોય છે અને તેનાથી વિપરીત સાચું છે; ઓછી પસંદગી ધરાવતી સામગ્રીમાં ઉચ્ચ પારગમ્યતા હોય છે. આ રોબસન પ્લોટમાં શ્રેષ્ઠ રીતે દર્શાવવામાં આવ્યું છે જ્યાં પસંદગીને CO2 પારગમનના કાર્ય તરીકે દર્શાવવામાં આવી છે. આ આલેખમાં, પસંદગીની ઉપલી સીમા લગભગ અભેદ્યતાનું એક રેખીય કાર્ય છે. એવું જાણવા મળ્યું હતું કે પોલિમરમાં દ્રાવ્યતા મોટે ભાગે સ્થિર હોય છે પરંતુ પ્રસરણ ગુણાંક નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે અને આ તે છે જ્યાં સામગ્રીની ઇજનેરી થાય છે. કેટલેક અંશે સાહજિક રીતે, સૌથી વધુ પ્રસરણ ગુણાંક ધરાવતી સામગ્રીમાં વધુ ખુલ્લી છિદ્રોની રચના હોય છે, આમ પસંદગી ગુમાવે છે. રોબસન મર્યાદાને તોડવા માટે સંશોધકો બે પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છે, તેમાંથી એક ગ્લાસી પોલિમરનો ઉપયોગ છે, જેના તબક્કાના સંક્રમણ અને યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં ફેરફારોથી એવું લાગે છે કે સામગ્રી અણુઓને શોષી રહી છે અને આમ ઉપલી મર્યાદાને વટાવી જાય છે. રોબસન મર્યાદાની સીમાઓને આગળ ધપાવવાની બીજી પદ્ધતિ સરળ પરિવહન પદ્ધતિ દ્વારા છે. અગાઉ જણાવ્યા મુજબ, પોલિમરની દ્રાવ્યતા સામાન્ય રીતે એકદમ સ્થિર હોય છે પરંતુ સરળ પરિવહન પદ્ધતિ પસંદગીમાં ફેરફાર કર્યા વિના એક ઘટકની અભેદ્યતા વધારવા માટે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ કરે છે. નેનોપોરસ પટલ પોલિમર-આધારિત પટલથી મૂળભૂત રીતે અલગ છે કારણ કે તેમનું રસાયણશાસ્ત્ર અલગ છે અને તેઓ વિવિધ કારણોસર રોબસન મર્યાદાને અનુસરતા નથી. નેનોપોરસ પટલની સરળ આકૃતિ પોલાણ અને બારીઓ સાથે ઉદાહરણ પટલ રચનાનો એક નાનો ભાગ દર્શાવે છે. સફેદ ભાગ તે વિસ્તારનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે જ્યાં અણુ ખસેડી શકે છે અને વાદળી રંગના વિસ્તારો માળખાની દિવાલોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. આ પટલના ઇજનેરીમાં, પોલાણનું કદ (Lcy x Lcz) અને બારી વિસ્તાર (Lwy x Lwz) માં ફેરફાર કરી શકાય છે જેથી ઇચ્છિત પારગમન પ્રાપ્ત થાય. એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે પટલની અભેદ્યતા એ શોષણ અને પ્રસરણનું ઉત્પાદન છે. ઓછી લોડિંગ પરિસ્થિતિઓમાં, શોષણની ગણતરી હેનરી ગુણાંક દ્વારા કરી શકાય છે. જો એવી ધારણા કરવામાં આવે કે આ માળખામાંથી પસાર થતી વખતે કણની ઊર્જામાં ફેરફાર થતો નથી, તો માત્ર અણુઓની એન્ટ્રોપી મુખના કદના આધારે બદલાય છે. જો આપણે સૌપ્રથમ પોલાણની ભૂમિતિના ફેરફારોને ધ્યાનમાં લઈએ, તો પોલાણ જેટલું મોટું હોય છે, શોષાયેલા અણુઓની એન્ટ્રોપી એટલી મોટી હોય છે જે હેનરી ગુણાંકને મોટો બનાવે છે. પ્રસરણ માટે, એન્ટ્રોપીમાં વધારો મુક્ત ઊર્જામાં ઘટાડો તરફ દોરી જશે જે બદલામાં પ્રસરણ ગુણાંકમાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. તેનાથી વિપરીત, વિન્ડો ભૂમિતિને બદલવાથી મુખ્યત્વે અણુઓના પ્રસરણને અસર થશે, હેનરી ગુણાંકને નહીં. સારાંશમાં, ઉપરોક્ત સરળીકૃત વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને, તે સમજવું શક્ય છે કે રોબોસન રેખાની ઉપલી મર્યાદા નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ માટે કેમ નથી. વિશ્લેષણમાં, પ્રસરણ અને હેનરી ગુણાંક બંનેને સામગ્રીની પારગમ્યતાને અસર કર્યા વિના સુધારી શકાય છે જે આમ પોલિમર પટલની ઉપલી મર્યાદાને વટાવી શકે છે. સિલિકા પટલ સિલિકા પટલ મેસોપોરસ હોય છે અને ઉચ્ચ એકરૂપતા (સમગ્ર પટલમાં સમાન માળખું) સાથે બનાવી શકાય છે. આ પટલની ઊંચી છિદ્રાળુતા તેમને ખૂબ ઊંચી અભેદ્યતા આપે છે. સંશ્લેષિત પટલમાં સરળ સપાટીઓ હોય છે અને પસંદગીમાં ભારે સુધારો કરવા માટે સપાટી પર તેમાં ફેરફાર કરી શકાય છે. એમાઇન ધરાવતા અણુઓ (સપાટી સિલાનોલ જૂથો પર) સાથે કાર્યાત્મક સિલિકા પટલ સપાટીઓ પટલને ફ્લુ ગેસના પ્રવાહોમાંથી CO2 ને વધુ અસરકારક રીતે અલગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. સૂકા ફ્લુ ગેસના પ્રવાહોની સરખામણીમાં ભીના ફ્લુ ગેસના પ્રવાહો માટે સપાટીના કાર્યાત્મકકરણ (અને આમ રસાયણશાસ્ત્ર) ને વધુ કાર્યક્ષમ બનાવી શકાય છે. જ્યારે અગાઉ, સિલિકા પટલ તેમની તકનીકી માપનીયતા અને ખર્ચને કારણે અવ્યવહારુ હતા (તેઓ મોટા પાયે આર્થિક રીતે ઉત્પન્ન કરવા માટે ખૂબ જ મુશ્કેલ છે), ત્યાં હોલો પોલિમરીક આધારો પર સિલિકા પટલ ઉત્પન્ન કરવાની સરળ પદ્ધતિનું પ્રદર્શન કરવામાં આવ્યું છે. આ પ્રદર્શનો સૂચવે છે કે આર્થિક સામગ્રી અને પદ્ધતિઓ અસરકારક રીતે CO2 અને N2 ને અલગ કરી શકે છે. ક્રમબદ્ધ મેસોપોરસ સિલિકા પટલ સપાટીના ફેરફાર માટે નોંધપાત્ર ક્ષમતા દર્શાવે છે જે CO2 ના વિભાજનને સરળ બનાવવા માટે પરવાનગી આપે છે. એમાઇન્સ સાથે સપાટીનું કાર્યાત્મકકરણ કાર્બામેટ્સ (CO2 પ્રવાહ દરમિયાન) ની ઉલટાવી શકાય તેવી રચના તરફ દોરી જાય છે, જેનાથી CO2ની પસંદગીમાં નોંધપાત્ર વધારો થાય છે. ઝીયોલાઇટ પટલ ઝીયોલાઇટ એ પરમાણુ કદના છિદ્રોની નિયમિત પુનરાવર્તિત રચના સાથે સ્ફટિકીય એલ્યુમિનોસિલિકેટ્સ છે. ઝીઓલાઇટ પટલ છિદ્રોના કદ અને ધ્રુવીયતાના આધારે પસંદગીયુક્ત રીતે અણુઓને અલગ કરે છે અને આમ ચોક્કસ વાયુ અલગ કરવાની પ્રક્રિયાઓ માટે અત્યંત સુસંગત હોય છે. સામાન્ય રીતે, નાના અણુઓ અને મજબૂત ઝિઓલાઇટ-શોષણ ગુણધર્મો ધરાવતા અણુઓ મોટી પસંદગી સાથે ઝિઓલાઇટ પટલ પર શોષાય છે. પરમાણુ કદ અને શોષણ સંબંધ બંનેના આધારે ભેદભાવ કરવાની ક્ષમતા ઝિયોલાઇટ પટલને N2, CH4 અને H2 થી CO2 અલગ કરવા માટે એક આકર્ષક ઉમેદવાર બનાવે છે. વૈજ્ઞાનિકોએ શોધી કાઢ્યું છે કે ઝિયોલાઇટ્સ પર શોષણની ગેસ-તબક્કાની એન્થાલ્પી (ગરમી) નીચે પ્રમાણે વધે છેઃ H2 <CH4 <N2 <CO2. તે સામાન્ય રીતે સ્વીકારવામાં આવે છે કે CO2 સૌથી વધુ શોષણ ઊર્જા ધરાવે છે કારણ કે તેમાં સૌથી મોટો ચતુર્ભુજ ક્ષણ હોય છે, જેનાથી ચાર્જ અથવા ધ્રુવીય ઝિયોલાઇટ છિદ્રો માટે તેની આત્મીયતા વધે છે. નીચા તાપમાને, ઝિઓલાઇટ શોષણ-ક્ષમતા મોટી હોય છે અને શોષાયેલા CO2 અણુઓની ઊંચી સાંદ્રતા અન્ય વાયુઓના પ્રવાહને અવરોધે છે. તેથી, નીચા તાપમાને, CO2 ઝીઓલાઇટ છિદ્રો દ્વારા પસંદગીયુક્ત રીતે પ્રસરે છે. તાજેતરના કેટલાક સંશોધન પ્રયાસોએ નવા ઝિઓલાઇટ પટલ વિકસાવવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું છે જે નીચા-તાપમાન અવરોધિત ઘટનાનો લાભ લઈને CO2 પસંદગીને મહત્તમ કરે છે. સંશોધકોએ વાય-પ્રકાર (સીઃ અલ> 3) ઝીયોલાઇટ પટલનું સંશ્લેષણ કર્યું છે જે અનુક્રમે CO2/N2 અને CO2/CH4 મિશ્રણ માટે 100 અને 21 ના ઓરડાના તાપમાનના વિભાજન પરિબળોને પ્રાપ્ત કરે છે. ડી. ડી. આર.-પ્રકાર અને એસ. એ. પી. ઓ.-34 પટલ પણ વિવિધ દબાણ અને ફીડ રચનાઓ પર સી. ઓ. 2 અને સી. એચ. 4 ને અલગ કરવામાં આશાસ્પદ છે. એસ. એ. પી. ઓ.-34 પટલ, નાઇટ્રોજન પસંદગીયુક્ત હોવાથી, કુદરતી વાયુને મધુર બનાવવાની પ્રક્રિયા માટે પણ મજબૂત દાવેદાર છે. સંશોધકોએ હાઇડ્રોકાર્બનથી H2 ને અલગ કરવા માટે ઝિયોલાઇટ પટલનો ઉપયોગ કરવાનો પણ પ્રયાસ કર્યો છે. હાઇડ્રોજનને ઉચ્ચ પસંદગી સાથે C4H10 જેવા મોટા હાઇડ્રોકાર્બનથી અલગ કરી શકાય છે. આ મોલેક્યુલર સીવિંગ અસરને કારણે છે કારણ કે ઝિયોલાઇટ્સના છિદ્રો H2 કરતા ઘણા મોટા હોય છે, પરંતુ આ મોટા હાઇડ્રોકાર્બન કરતા નાના હોય છે. CH4, C2H6 અને C3H8 જેવા નાના હાઇડ્રોકાર્બન એટલા નાના હોય છે કે પરમાણુ છાણ દ્વારા અલગ ન કરી શકાય. સંશોધકોએ ઊંચા તાપમાને વિભાજન કરતી વખતે હાઇડ્રોજનની ઉચ્ચ પસંદગી હાંસલ કરી હતી, જે સંભવતઃ સ્પર્ધાત્મક શોષણ અસરમાં ઘટાડાના પરિણામે છે. મેટલ-ઓર્ગેનિક ફ્રેમવર્ક (એમ. ઓ. એફ.) પટલ મેટલ-ઓર્ગેનિક ફ્રેમવર્ક (એમ. ઓ. એફ.) ના પેટા વર્ગ ઝિયોલિટિક-ઇમિડાઝોલેટ ફ્રેમવર્ક (ઝેડ. આઇ. એફ.) માં પ્રગતિ થઈ છે, જેણે તેમને ફ્લુ ગેસના પ્રવાહોમાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડને અલગ કરવા માટે ઉપયોગી બનાવ્યું છે. પટલ તરીકે એમ. ઓ. એફ. નો ઉપયોગ કરવાના મૂલ્યને દર્શાવવા માટે વ્યાપક મોડેલિંગ કરવામાં આવ્યું છે. એમઓએફ સામગ્રીઓ શોષણ-આધારિત હોય છે, અને આમ પસંદગી હાંસલ કરવા માટે ટ્યુન કરી શકાય છે. એમઓએફ પ્રણાલીઓમાં ખામી એ છે કે પાણી અને ફ્લુ ગેસના પ્રવાહોમાં હાજર અન્ય સંયોજનોમાં સ્થિરતા છે. ઝીફ-8 જેવી પસંદગીની સામગ્રીઓએ પાણી અને બેન્ઝિનમાં સ્થિરતા દર્શાવી છે, જે ઘણીવાર ફ્લુ ગેસ મિશ્રણમાં હાજર હોય છે. ઝેડઆઈએફ-8 ને છિદ્રાળુ એલ્યુમિના આધાર પર પટલ તરીકે સંશ્લેષણ કરી શકાય છે અને ફ્લુ ગેસના પ્રવાહોમાંથી CO2 ને અલગ કરવામાં અસરકારક સાબિત થયું છે. વાય-પ્રકારના ઝિઓલાઇટ પટલની સમાન CO2/CH4 પસંદગી પર, ZIF-8 પટલ અભૂતપૂર્વ CO2 પારગમ્યતા પ્રાપ્ત કરે છે, જે અગાઉના ધોરણ કરતા તીવ્રતાના બે ક્રમ છે. પેરોવ્સ્કાઇટ પટલ પેરોવ્સ્કાઇટ એ સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત ઘન માળખા અને ABO3 ના સામાન્ય સૂત્ર સાથે મિશ્ર ધાતુના ઓક્સાઇડ છે, જ્યાં A એ આલ્કલાઇન પૃથ્વી અથવા લેન્થનાઇડ તત્વ છે અને B એ સંક્રમણ ધાતુ છે. ધાતુના સ્થળોની સુસંગતતા તેમજ ઊંચા તાપમાને તેમની સ્થિરતાને કારણે આ સામગ્રીઓ CO2ને અલગ કરવા માટે આકર્ષક છે. એન2થી CO2ને અલગ કરવાની તપાસ α-એલ્યુમિના પટલ સાથે કરવામાં આવી હતી જે બાટીઓ3 સાથે ગર્ભિત હતું. એવું જાણવા મળ્યું હતું કે CO2 અને સામગ્રી વચ્ચેની એન્ડોથર્મિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે ઊંચા તાપમાને CO2 નું શોષણ અનુકૂળ હતું, જે ગતિશીલ CO2 ને પ્રોત્સાહન આપે છે જેણે CO2 શોષણ-વિસર્જન દર અને સપાટીના પ્રસરણમાં વધારો કર્યો હતો. CO2 થી N2 નું પ્રાયોગિક વિભાજન પરિબળ 100°C થી 500°C પર 1.1-1.2 હોવાનું જણાયું હતું, જે નુડસેન પ્રસરણ દ્વારા આગાહી કરાયેલ 0.8 ની વિભાજન પરિબળની મર્યાદા કરતાં વધારે છે. પટલમાં જોવા મળતા પિનહોલ્સને કારણે વિભાજન પરિબળ ઓછું હોવા છતાં, આ CO2 વિભાજન માટે તેમના પસંદગીયુક્ત સપાટીના રસાયણશાસ્ત્રમાં પેરોવ્સ્કાઇટ સામગ્રીની ક્ષમતા દર્શાવે છે. અન્ય પટલ તકનીકો ખાસ કિસ્સાઓમાં અન્ય સામગ્રીનો ઉપયોગ કરી શકાય છે; ઉદાહરણ તરીકે, પેલેડિયમ પટલ માત્ર હાઇડ્રોજનના પરિવહનને મંજૂરી આપે છે. પેલેડિયમ પટલ ઉપરાંત (જે સામાન્ય રીતે નીચા તાપમાને મિશ્રધાતુના ભંગાણને રોકવા માટે પેલેડિયમ ચાંદીના મિશ્રધાતુ હોય છે) બિન-કિંમતી ધાતુના વિકલ્પો શોધવા માટે નોંધપાત્ર સંશોધન પ્રયાસ પણ કરવામાં આવે છે. તેમ છતાં પટલની સપાટી પર વિનિમયની ધીમી ગતિશાસ્ત્ર અને સંખ્યાબંધ ફરજ ચક્ર પછી અથવા ઠંડક દરમિયાન પટલમાં તિરાડ પડવાની અથવા વિઘટિત થવાની વૃત્તિ હજુ સુધી સંપૂર્ણપણે હલ થવાની સમસ્યાઓ છે. બાંધકામ પટલ સામાન્ય રીતે ત્રણ મોડ્યુલોમાંથી એકમાં સમાયેલ હોય છેઃ ધાતુના મોડ્યુલમાં હોલો ફાઇબર બંડલ્સ પ્લેટ અને ફ્રેમ મોડ્યુલમાં મેટલ મોડ્યુલ પ્લેટમાં સર્પાકાર ઘા બંડલ્સ અને પ્લેટ અને ફ્રેમ હીટ એક્સ્ચેન્જરની જેમ બાંધવામાં આવેલા ફ્રેમ મોડ્યુલમાં ઉપયોગો પટલનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છેઃ નાઇટ્રોજન અથવા ઓક્સિજનને હવામાંથી અલગ કરવું (સામાન્ય રીતે ફક્ત 99.5% સુધી) નાઇટ્રોજન અને મિથેન જેવા વાયુઓથી હાઇડ્રોજનનું અલગ થવું એમોનિયા છોડના ઉત્પાદન પ્રવાહોમાંથી હાઇડ્રોજનની પુનઃપ્રાપ્તિ તેલ રિફાઇનરી પ્રક્રિયાઓમાં હાઇડ્રોજનની પુનઃપ્રાપ્તિ બાયોગેસના અન્ય ઘટકોમાંથી મિથેનની અલગતા તબીબી અથવા ધાતુશાસ્ત્રના હેતુઓ માટે ઓક્સિજન દ્વારા હવામાં સંવર્ધન. પાણીની અંદર ડાઇવિંગ માટે નાઇટ્રોક્સ બ્રીદિંગ ગેસના વ્યાવસાયિક ઉત્પાદન માટે ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિઓમાંથી એક. ઇંધણ ટાંકીના વિસ્ફોટોને રોકવા માટે રચાયેલ ઇનર્ટિંગ સિસ્ટમ્સમાં નાઇટ્રોજન દ્વારા યુલજનું સંવર્ધન કુદરતી ગેસ અને અન્ય વાયુઓમાંથી પાણીની વરાળ દૂર કરવી કુદરતી ગેસમાંથી SO2, CO2 અને H2S દૂર કરવું (પોલિઆમાઇડ પટલ) એક્ઝોસ્ટ સ્ટ્રીમ્સની હવામાંથી અસ્થિર કાર્બનિક પ્રવાહી (VOL) દૂર કરવું હવા અલગ હવા ઓક્સિજન-સમૃદ્ધ હવાની રાસાયણિક અને દહન પ્રક્રિયાઓ સહિત તબીબી અને ઔદ્યોગિક ઉપયોગોની શ્રેણી માટે ઊંચી માંગ છે. ક્રાયોજેનિક નિસ્યંદન એ ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળા ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજનના મોટા જથ્થાના ઉત્પાદન માટે વ્યાપારી હવા અલગ કરવા માટેની પરિપક્વ તકનીક છે. જો કે, તે એક જટિલ પ્રક્રિયા છે, ઊર્જા સઘન છે, અને સામાન્ય રીતે નાના પાયે ઉત્પાદન માટે યોગ્ય નથી. પ્રેશર સ્વિંગ એડસોર્પ્શનનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે હવાને અલગ કરવા માટે પણ થાય છે અને તે મધ્યમ ઉત્પાદન દરે ઉચ્ચ શુદ્ધતા ધરાવતો ઓક્સિજન પણ ઉત્પન્ન કરી શકે છે, પરંતુ તેને હજુ પણ નોંધપાત્ર જગ્યા, ઉચ્ચ રોકાણ અને ઉચ્ચ ઊર્જા વપરાશની જરૂર છે. પટલ વાયુ અલગ કરવાની પદ્ધતિ પ્રમાણમાં ઓછી પર્યાવરણીય અસર અને ટકાઉ પ્રક્રિયા છે જે સતત ઉત્પાદન, સરળ કામગીરી, નીચા દબાણ/તાપમાનની જરૂરિયાતો અને સઘન જગ્યાની જરૂરિયાતો પૂરી પાડે છે. પટલ સાથે CO2 ગ્રહણની વર્તમાન સ્થિતિ ફ્લુ ગેસના પ્રવાહોમાંથી કાર્બન ગ્રહણ કરવા માટે શોષણ અથવા શોષણને બદલે પટલનો ઉપયોગ કરવા માટે ઘણું સંશોધન હાથ ધરવામાં આવ્યું છે, જો કે, પટલનો ઉપયોગ કરતી કોઈ વર્તમાન યોજનાઓ અસ્તિત્વમાં નથી. સામગ્રીમાં નવા વિકાસ સાથે પ્રક્રિયા ઇજનેરીએ દર્શાવ્યું છે કે સ્પર્ધાત્મક તકનીકોની તુલનામાં પટલમાં ઓછી ઊર્જા દંડ અને ખર્ચની સૌથી વધુ સંભાવના છે. પૃષ્ઠભૂમિ આજે, પટલનો ઉપયોગ હવામાંથી N2, હેબર-બોશ પ્રક્રિયામાં એમોનિયાથી H2, કુદરતી વાયુ શુદ્ધિકરણ અને તૃતીય-સ્તરના ઉન્નત તેલ પુનઃપ્રાપ્તિ પુરવઠાને સમાવતા વ્યાપારી વિભાજન માટે થાય છે. એક તબક્કાની પટલ કામગીરીમાં એક પસંદગી મૂલ્ય સાથે એક પટલનો સમાવેશ થાય છે. સિંગલ-સ્ટેજ પટલનો ઉપયોગ સૌપ્રથમ કુદરતી ગેસ શુદ્ધિકરણમાં કરવામાં આવ્યો હતો, જે મિથેનથી CO2 ને અલગ કરે છે. સિંગલ-સ્ટેજ મેમ્બ્રેનનો ગેરલાભ એ છે કે સિંગલ સિલેક્ટિવિટી વેલ્યુ દ્વારા લાદવામાં આવેલી મર્યાદાઓને કારણે પારગમ્યતામાં ઉત્પાદનનું નુકસાન થાય છે. પસંદગીમાં વધારો કરવાથી પારગમ્યતામાં ખોવાયેલા ઉત્પાદનની માત્રામાં ઘટાડો થાય છે, પરંતુ ફ્લુ પ્રવાહની સમકક્ષ માત્રામાં પ્રક્રિયા કરવા માટે મોટા દબાણના તફાવતની જરૂર પડે છે. વ્યવહારમાં, આર્થિક રીતે શક્ય મહત્તમ દબાણ ગુણોત્તર લગભગ 5:1 છે. પટલ પારગમ્યતામાં ઉત્પાદનના નુકસાનનો સામનો કરવા માટે, ઇજનેરો "કાસ્કેડ પ્રક્રિયાઓ" નો ઉપયોગ કરે છે જેમાં પારગમ્યતાને ફરીથી સંકુચિત કરવામાં આવે છે અને વધારાના, ઉચ્ચ પસંદગીયુક્ત પટલ સાથે ઇન્ટરફેસ કરવામાં આવે છે. રિટેન્ટેટ સ્ટ્રીમ્સનું રિસાયકલ કરી શકાય છે, જે ઉત્પાદનની વધુ સારી ઉપજ પ્રાપ્ત કરે છે. બહુવિધ તબક્કાની પ્રક્રિયાની જરૂરિયાત એક તબક્કાના પટલ ઉપકરણો પારગમ્ય પ્રવાહમાં અલગ સામગ્રીની ઊંચી સાંદ્રતા મેળવવા માટે શક્ય નથી. આ દબાણ ગુણોત્તરની મર્યાદાને કારણે છે જે આર્થિક રીતે અવાસ્તવિક છે. તેથી, પારગમ્ય પ્રવાહને કેન્દ્રિત કરવા માટે બહુ-તબક્કાના પટલનો ઉપયોગ જરૂરી છે. બીજા તબક્કાનો ઉપયોગ ઓછા પટલ વિસ્તાર અને શક્તિનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. આનું કારણ એ છે કે ઉચ્ચ સાંદ્રતા જે બીજા તબક્કામાંથી પસાર થાય છે, તેમજ પ્રક્રિયા કરવા માટે પંપ માટે ગેસના નીચા જથ્થાને કારણે છે. અન્ય પરિબળો, જેમ કે અન્ય તબક્કો ઉમેરવો કે જે પ્રવાહને કેન્દ્રિત કરવા માટે હવાનો ઉપયોગ કરે છે, તે ફીડ પ્રવાહની અંદર એકાગ્રતા વધારીને ખર્ચમાં વધુ ઘટાડો કરે છે. બહુવિધ પ્રકારની વિભાજન પદ્ધતિઓનું સંયોજન જેવી વધારાની પદ્ધતિઓ આર્થિક પ્રક્રિયા ડિઝાઇન બનાવવા માટે વિવિધતા માટે પરવાનગી આપે છે. વર્ણસંકર પ્રક્રિયાઓમાં પટલનો ઉપયોગ વર્ણસંકર પ્રક્રિયાઓનો વાયુ વિભાજન સાથે લાંબો ઇતિહાસ છે. સામાન્ય રીતે, પટલને પહેલેથી જ અસ્તિત્વમાં રહેલી પ્રક્રિયાઓમાં એકીકૃત કરવામાં આવે છે જેમ કે તેમને પહેલેથી જ અસ્તિત્વમાં રહેલી કાર્બન કેપ્ચર પ્રણાલીઓમાં પુનઃસ્થાપિત કરી શકાય છે. એમ. ટી. આર., મેમ્બ્રેન ટેક્નોલોજી એન્ડ રિસર્ચ ઇન્ક. અને યુ. ટી. ઓસ્ટિને કાર્બન ડાયોક્સાઇડને પકડવા માટે શોષણ અને પટલ બંનેનો ઉપયોગ કરીને સંકર પ્રક્રિયાઓ બનાવવા માટે કામ કર્યું છે. પ્રથમ, પીપરાઝિનનો દ્રાવક તરીકે ઉપયોગ કરતી શોષણ કોલમ ફ્લુ ગેસમાં લગભગ અડધા કાર્બન ડાયોક્સાઇડને શોષી લે છે, પછી પટલનો ઉપયોગ 90 ટકા કેપ્ચરમાં પરિણમે છે. એક સમાંતર વ્યવસ્થા પણ છે, જેમાં પટલ અને શોષણ પ્રક્રિયાઓ એક સાથે થાય છે. સામાન્ય રીતે, આ પ્રક્રિયાઓ સૌથી વધુ અસરકારક હોય છે જ્યારે કાર્બન ડાયોક્સાઇડની સૌથી વધુ સામગ્રી એમાઇન શોષણ સ્તંભમાં પ્રવેશ કરે છે. વર્ણસંકર ડિઝાઇન પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ કરવાથી અશ્મિભૂત ઇંધણ પાવર પ્લાન્ટમાં પુનઃસંયોજનની મંજૂરી મળે છે. સંકર પ્રક્રિયાઓ ક્રાયોજેનિક નિસ્યંદન અને પટલનો પણ ઉપયોગ કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, હાઇડ્રોજન અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડને અલગ કરી શકાય છે, પહેલા ક્રાયોજેનિક ગેસ સેપરેશનનો ઉપયોગ કરીને, જેમાં મોટાભાગના કાર્બન ડાયોક્સાઇડ પહેલા બહાર નીકળે છે, પછી બાકીના કાર્બન ડાયોક્સાઇડને અલગ કરવા માટે પટલ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને, ત્યારબાદ તેને ક્રાયોજેનિક સેપરેશનના વધુ પ્રયાસો માટે રિસાયકલ કરવામાં આવે છે. ખર્ચ વિશ્લેષણ ખર્ચ પટલ CO2 વિભાજન તબક્કામાં દબાણ ગુણોત્તરને 5 ના મૂલ્ય સુધી મર્યાદિત કરે છે; ઉચ્ચ દબાણ ગુણોત્તર પટલ પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને CO2 કેપ્ચર માટે કોઈપણ આર્થિક સદ્ધરતા દૂર કરે છે. તાજેતરના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે પટલનો ઉપયોગ કરીને બહુ-તબક્કાની CO2 કેપ્ચર/સેપરેશન પ્રક્રિયાઓ એમાઈન-આધારિત શોષણ જેવી જૂની અને વધુ સામાન્ય તકનીકો સાથે આર્થિક રીતે સ્પર્ધાત્મક હોઈ શકે છે. હાલમાં, પટલ અને એમાઇન આધારિત શોષણ પ્રક્રિયાઓ બંનેને 90 ટકા CO2 કેપ્ચર દર મેળવવા માટે ડિઝાઇન કરી શકાય છે. સરેરાશ 600 મેગાવોટના કોલસા આધારિત પાવર પ્લાન્ટમાં કાર્બન કેપ્ચર કરવા માટે, એમાઇન આધારિત શોષણનો ઉપયોગ કરીને CO2 કેપ્ચર કરવાની કિંમત CO2 શ્રેણીના ટન દીઠ $40-100 છે, જ્યારે વર્તમાન પટલ તકનીકનો ઉપયોગ કરીને CO2 કેપ્ચર કરવાની કિંમત (વર્તમાન પ્રક્રિયા ડિઝાઇન યોજનાઓ સહિત) લગભગ $23 પ્રતિ ટન CO2 છે. વધુમાં, સરેરાશ 600 મેગાવોટના કોલસા આધારિત પાવર પ્લાન્ટમાં એમાઇન આધારિત શોષણ પ્રક્રિયા ચલાવવા માટે પાવર પ્લાન્ટ દ્વારા પેદા થતી ઊર્જાનો લગભગ 30 ટકા વપરાશ થાય છે, જ્યારે પટલ પ્રક્રિયા ચલાવવા માટે લગભગ 16 ટકા ઊર્જાની જરૂર પડે છે. CO2 પરિવહન (દા. ત. ભૂસ્તરીય સીક્વેસ્ટ્રેશન સાઇટ્સ પર, અથવા EOR માટે ઉપયોગમાં લેવા માટે) CO2ના ટન દીઠ આશરે $2-$5નો ખર્ચ થાય છે. આ ખર્ચ તમામ પ્રકારની CO2 કેપ્ચર/સેપરેશન પ્રક્રિયાઓ જેમ કે પટલને અલગ કરવા અને શોષણ માટે સમાન છે. કબજે કરેલા CO2ના ટન દીઠ ડોલરની દ્રષ્ટિએ, આ સમયે અભ્યાસ કરવામાં આવતી સૌથી ઓછી ખર્ચાળ પટલ પ્રક્રિયાઓ બહુ-તબક્કાની પ્રતિ-વર્તમાન પ્રવાહ/સ્વીપ પ્રક્રિયાઓ છે. આ પણ જુઓ સંદર્ભો વિભાજન પ્રક્રિયાઓ ગેસ ટેકનોલોજી ઝિલ્લી ટેકનોલોજી ઔદ્યોગિક વાયુઓ ડીઃ Gastrennung#Membranverfahren