Umwandlung und Abscheidung von Gas für eine sauberere Energie
Das frühere „CO2 Capture Project“ (CCP) zeigte, dass die Chemical Looping Combustion (CLC)-Technologie eine 100 % hochkonzentrierte CO2-Abscheidung bietet, bei der keine NOx-Emissionen entstehen und kein Gastrennverfahren erforderlich ist. Zudem bedeutet die Verwendung einer etablierten Boilertechnologie, dass die Kosten sehr genau abgeschätzt werden können. Verglichen mit den Ergebnissen, die mit der heute verwendeten Technologie erzielt werden, wird erwartet, dass CLC bei der CO2-Abscheidung zu einer Kostensenkung zwischen 40 % und 50 % führt.Das Projekt „Chemical looping combustion CO2-ready gas power“ (CLC Gas Power) arbeitete daran, die CLC-Technologie auf die nächste Entwicklungsebene zu bringen, indem es sich auf die wichtigen Fragen ihrer Hochskalierung konzentrierte. Das EU-finanzierte Projekt hatte zum Ziel, Lösungen für diese Fragen zu finden und zu überprüfen und somit Fortschritte im Bezug auf die Arbeit des CCP zu erzielen und eine weitere Demonstrationsphase zu ermöglichen. Die Projektpartner testeten Sauerstoffträger für beispielsweise physikalische Eigenschaften, chemische Zusammensatzung und Gasumwandlung unter reduzierenden und oxidierenden Bedingungen. In den Sauerstoffträgermaterialien wurden Parameter untersucht, die für CLC von Bedeutung sind. Sauerstoffträgerpartikel mit erwünschten Eigenschaften wurden mithilfe von kommerziellen Rohstoffen vorbereitet. Es wurden vier Sauerstoffträger getestet. Es wurde eine Kohlenstoffumwandlung von bis zu 97 % erreicht. Ein spezieller heiß integrierter Pilot, der das Abreibverhalten der Sauerstoffträger untersuchte, zeigte, dass es einen begrenzten Partikelabrieb gab. Ein Reaktorsystem mit dual zirkulierender Wirbelschicht wurde zum CLC-Betrieb mit Erdgas mit einer Brennkraft von 120 kW konstruiert und erbaut. Ein mathematisches Modell, das das Verhalten des Pilotkraftwerks beschreibt, wurde entwickelt. Das globale Modell umfasst Untermodelle. Eines davon berücksichtigt alle Verfahren, die die Reaktion von Brenngas und den Sauerstoffträger betreffen. Das Projekt konnte alle wichtigen Fragen in Bezug auf einen zukünftigen Demonstrationsschritt des CLC-Verfahrens beantworten, darunter die Hochskalierung der Technologie auf eine industrielle Demonstrationseinheit. Zudem wurde eine Umweltprüfung durchgeführt, um sicherzustellen, dass das Verfahren alle zukünftigen Normen in Bezug auf Sicherheit am Arbeitsplatz und Umweltverträglichkeit erfüllt. Aktivitäten und Tests brachten positive Ergebnisse für die Herstellung von Sauerstoffträgern, die Eigenschaften aufweisen, die für CLC als wichtig gelten, und die mit kommerziellen Materialien und Produktionsverfahren hergestellt werden können. Der Bau des weltweit größten CLC-Reaktors war ein wichtiger Erfolg. Der Reaktor wurde mit einigen der entwickelten Sauerstoffträger betrieben.
