Mehr Effizienz für Kohlenstoffspeicher
CO2-Abscheidung und -Speicherung (Carbon Capture and Storage, CCS) ist der vielversprechendste Ansatz zur Eindämmung des globalen Klimawandels, indem verhindert wird, dass Kohlendioxid (CO2) in die Atmosphäre gelangt. Allerdings sind die derzeitigen Ansätze aufgrund des geringen CO2-Partialdrucks im Abgas, der vielen Verarbeitungsschritte und des vorhandenen Schwefeldioxids (SO2) ineffektiv. Das EU-geförderte Projekt ICAP ("Innovative CO2 capture") entwickelte eine neue, effizientere Technologie, um diese Probleme zu beheben. Die wichtigsten technologischen Ziele des Projekts waren die Weiterentwicklung von flüssigen Lösungsmitteln für eine verbesserte CO2-Sequestrierung, neue Arten von Membranen für die CO2-Abscheidung und -Trennung sowie die Mittel, um CO2 und SO2 zusammen abscheiden zu können. Die Forscher sagen voraus, dass diese Verbesserungen die für CCS eingesetzte Energie um bis zu 45% reduzieren könnten. Sie entwickelten und testeten ein Zwei-Flüssigphasen-Absorptionssystem, das in einer Phase CO2 konzentriert, wodurch sowohl der Lösungsmittelkreislauf als auch die für die Regeneration erforderliche Wärme reduziert werden. Anhand von Daten aus einer Pilotanlage wurden mathematische Modelle des Prozesses entwickelt und validiert. ICAP entwickelte außerdem neue Membranmaterialien mit verbesserter Durchlässigkeit und Kohlenstoff-Selektivität. In Labortests erwiesen sich diese als vielversprechende Wasserstofftransportmembranen. Die kombinierte CO2- und SO2-Abscheidung konnte unter Verwendung von Ammoniak und Karbonaten demonstriert werden. Die Absorptionsprozesse wurden ausgiebig modelliert und führen im Vergleich zu traditionellen Ansätzen zu einer überlegenen Kohlenstoffbindung. Eine technisch-wirtschaftliche Analyse unter Verwendung dieser neu entwickelten Technologien ergab eine Verringerung der Effizienzstrafen eines Kohlekraftwerks um 5%. Dies ist für die breite Aufnahme von CCS-Technologien ein wichtiger Schritt nach vorn.
Schlüsselbegriffe
Effizienzstrafe, Kraftwerke, CO2-Abscheidung und -Speicherung, Klimawandel, flüssige Lösungsmittel
