CO2 emissions from energy generation account for more than 40% of total CO2 emissions. Decarbonizing the power sector is critical for achieving sustainable development. Calcium cycling technology has emerged as a popular commercial research hotspot because to its low cost of materials and high CO2 adsorption capability, among other factors. Calcium Looping technique absorbs CO2 by reacting a calcium-based sorbent (CaO) with CO2 in the flue gas, then regenerating it in a high-temperature calciner to release high concentrations of CO2 for storage, with the regenerated CaO subsequently returning to the carbonator to complete the cycle. Due to high temperature sintering, a substantial amount of CaO is expelled during this process and need to be replaced with new adsorbent to sustain activity.

The project uses Concentrated Solar Power (CSP) to heat the calcination absorption reaction for this technology, offering complementing benefits and clean energy goals. The system also uses Slag to Precipitated calcium carbonate (Slag2PCC) technology to produce Precipitated calcium carbonate (PCC) as a replacement for fresh limestone in the make-up flow, decreasing steel industry emissions. On the other hand, deactivated flow can be employed for steel industry production, meeting the goal of responsible production and consumption. The Rankine cycle and an ammonia absorption refrigeration system will be used as heat recovery units for the heat released by the system.

 The following are the key conclusions drawn from the project. Based on a CO2 fraction of 4,97\% and an operating pressure of 1 bar calculated for the project, the ideal calcination temperature for the carbonator is 560°C and the optimum carbonisation time is 10-12 minutes to achieve a 90 percent CO2 capture efficiency in the flue gas of a 600MW plant with maximum economic efficiency. The calciner's optimal calcination temperature is 920-940°C, with a 30-50 second calcination period. The make-up flow rate should be 1137,02 ton/day and the circulation flow rate should be 48254,4 ton/day, correspondingly. To achieve the system's uninterrupted operation requirements, the CSP would need to provide 1279,44 MW of heat input in 8 hours under these conditions. The system collects CO2 at a rate of 4009,82 ton/day, generates 120,47 MW of energy, and has a cooling capacity of 325,9 MW when in operation. To break even, the LCOE would have to be set at 106 $/MWh. This project may still be viable when compared to the market price of power (212 $/MWh). According to the sensitivity analysis, the system's capacity factor and discount rate have the biggest impact on the system's economic cost.

CO2-utsläpp från energiproduktion står för mer än 40 procent av de totala CO2-utsläppen. Att minska koldioxidutsläppen från energisektorn är avgörande för att uppnå en hållbar utveckling. Kalciumcykeltekniken har blivit ett populärt kommersiellt forskningsområde, bland annat på grund av den låga materialkostnaden och den höga kapaciteten att adsorbera koldioxid. Kalciumlooping-tekniken absorberar koldioxid genom att ett kalciumbaserat sorbent (CaO) reagerar med koldioxid i rökgasen och sedan regenereras i en högtempererad kalciner för att frigöra höga koncentrationer av koldioxid för lagring, varvid det regenererade CaO:t därefter återvänder till kalcineraren för att slutföra cykeln. På grund av sintringen vid hög temperatur utvinns en betydande mängd CaO under denna process och måste ersättas med nya adsorbenter för att upprätthålla aktiviteten.

 I projektet används koncentrerad solenergi (CSP) för att värma kalcineringens absorptionsreaktion för denna teknik, vilket ger kompletterande fördelar och rena energimål. I systemet används också tekniken för att omvandla slagg till utfälld kalciumkarbonat (Slag2PCC) för att producera utfälld kalciumkarbonat (PCC) som ersättning för färsk kalksten i det nya flödet, vilket minskar utsläppen från stålindustrin. Å andra sidan kan det avaktiverade flödet användas för stålindustriproduktion, vilket uppfyller målet om ansvarsfull produktion och konsumtion. Rankinecykeln och ett kylsystem med ammoniakabsorption kommer att användas som värmeåtervinningsenheter för den värme som frigörs av systemet.

 Nedan följer de viktigaste slutsatserna från projektet. Baserat på en CO2-fraktion på 4,97\% och ett driftstryck på 1 bar som beräknats för projektet, är den ideala kalcineringstemperaturen för karbonatorn 560°C och den optimala karboniseringstiden 10-12 minuter för att uppnå en 90-procentig CO2-avskiljningseffektivitet i rökgasen från en 600 MW-anläggning med maximal ekonomisk effektivitet. Kalcinatorns optimala kalcineringstemperatur är 920-940 °C, med en kalcineringsperiod på 30-50 sekunder. Flödet av tillförsel bör vara 1137,02 ton/dag och cirkulationsflödet 48254,4 ton/dag. För att uppnå systemets krav på oavbruten drift måste CSP-anläggningen leverera 1279,44 MW värme under 8 timmar under dessa förhållanden. Systemet samlar in koldioxid i en mängd av 4009,82 ton/dag, genererar 120,47 MW energi och har en kylkapacitet på 325,9 MW när det är i drift. För att nå lönsamhet skulle LCOE behöva sättas till 106 dollar/MWh. Detta projekt kan fortfarande vara lönsamt jämfört med marknadspriset på el (212 dollar/MWh). Enligt känslighetsanalysen har systemets kapacitetsfaktor och diskonteringsränta störst inverkan på systemets ekonomiska kostnad.