Projektbeschreibung
Ein innovatives Konzept zur Dekarbonisierung kohlenstoffintensiver Industrien
Die Eisen- und Stahlindustrie gehört zu den größten Kohlenstoffverbrauchern, weshalb sie innovative Programme für ihre Dekarbonisierung benötigen. In einem innovativen Vorschlag wird die Strom-zu-Gas-Technologie, bei der elektrische Energie genutzt wird, mit der Oxyfuel-Verbrennung kombiniert, um so synthetisches Erdgas für die Eisen- und Stahlindustrie zu erzeugen. Das EU-finanzierte Projekt DISIPO will für das neue Strom-zu-Gas-Oxyfuel-Eisen-/Stahl-Konzept den Technologiereifegrad der Stufe 2 erreichen. Dazu werden Forschungsziele zur Planung, Simulation und Optimierung eines kompletten Konzeptes verfolgt, um zum einen die maximale Reduzierung von CO2-Emissionen im Zusammenhang mit der Industrie und der Verfügbarkeit erneuerbarer Energiequellen abzuschätzen und zum anderen eine Wirtschafts- und Lebenszyklusanalyse durchzuführen, bei der das Konzept mit bestehenden Betriebskonzepten verglichen werden soll. Darüber hinaus wird mit dem Konzept das CO2-Recycling in kohlenstoffintensiven Industrien ermöglicht.
Ziel
The project presents a novel concept that combines Power to Gas (PtG energy storage) and oxy-fuel combustion (carbon capture) to decarbonise carbon-intensive industries (iron/steel as case study). PtG consumes renewable electricity to produce H2 (stored energy) and O2 (byproduct). This O2 is fed in the oxy-fuel furnace in the iron industry to attain a high concentrated CO2 stream, thus avoiding the energy penalization of requiring an air separation unit. Besides, the stored H2 and the captured CO2 are combined via methanation to produce synthetic natural gas to be used in the industry or distributed through the gas network. The overall objective of the project is to reach TRL 2 in the novel PtG–Oxy-fuel–Iron/Steel concept through the following research objectives: 1) To design, simulate and optimize the integrated layout of the novel concept, 2) To assess the maximum CO2 abatement under a proper operational strategy adapted to the industry and the availability of the renewable energy resource, and 3) To compare the concept with iron/steel industries operating with conventional CCS, under economic and life-cycle analyses. The training covers 1) simulation of energy intensive industries, 2) market and industrial criteria and constrains for adopting new technologies, 3) life-cycle assessment and 4) horizontal skills through a wide-ranging programme of activities. These objectives will be reached through a mobility period in Waseda University supervised by Prof. Nakagaki (over 20 years of experience in the topic and 71 patents in collaboration with industry) and a secondment to K1-MET (Austrian Competence Centre for Advanced Metallurgy, driven by the Austrian steel industry). The project is relevant for MSCA due the extensive planned training aimed to gain skills and maturity as researcher, and also because the proposed concept allows recycling CO2 in carbon-intensive industries whose emission-causing processes cannot be replaced with direct electrification.
Wissenschaftliches Gebiet
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsrenewable energy
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsfossil energynatural gas
- engineering and technologyenvironmental engineeringcarbon capture engineering
- engineering and technologymaterials engineeringmetallurgy
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
50009 Zaragoza
Spanien