Methoden zur Abscheidung von Kohlendioxid

Zum Schutz der Umwelt und zur ReduzierungKohlendioxid Um Emissionen zu reduzieren, haben sich die Menschen die unterschiedlichsten Methoden ausgedacht. Heute hat das junge Unternehmen Newredite Verfahren zur Abscheidung von Kohlendioxid vorgestellt. Die Abscheidung von Kohlendioxid ist mittlerweile eine ausgereifte Technologie, und die Komprimierung ist relativ einfach. Allerdings bedarf es noch weiterer Untersuchungen und Entwicklungen, um stillgelegte Ölfelder, Erdgaslagerstätten oder Salzablagerungen (Salzformationen) zu transportieren und zu lagern. Dies ist lediglich eine Übergangslösung, bis kohlenstoffarme Technologien ausgereift sind. Bis zur Kommerzialisierung ist es noch ein weiter Weg, und großtechnische Recycling- und Speicheranlagen existieren noch nicht. Im Folgenden werden einige Verfahren auf chemischer Ebene vorgestellt.

Das nach der Verbrennung entstehende Gas (oder der Rauch): Abgas ist nicht nurKohlendioxidNeben Kohlendioxid enthält dieses auch Stickstoff, Sauerstoff und Wasserdampf und muss daher abgetrennt werden. Üblicherweise wird Amin als Lösungsmittel verwendet, um Kohlendioxid zu absorbieren und es anschließend durch Erhitzen wieder freizusetzen. Auf diese Weise ist das Kohlendioxid ausreichend rein und kann ohne weitere Behandlung direkt gespeichert werden. Dieses Verfahren ist jedoch energieintensiv. Derzeit werden dafür etwa 25 % des Energiebedarfs eines Kraftwerks benötigt, weshalb es noch keine großtechnischen kommerziellen Anlagen zur Gastrennung gibt. Andere Methoden umfassen die Gastrennung mittels Dünnschichttechnologie oder die Verwendung fester Adsorbentien. Diese Verfahren erfordern die Entwicklung neuer Materialien und befinden sich noch im Forschungsstadium. Eine weitere vielversprechende Technologie, das chemische Kreislaufverfahren (Chemical Looping), basiert auf der Herstellung von Metalloxiden durch die Reaktion von Metallpulverpartikeln mit Sauerstoff. Diese Metalloxide werden anschließend in die Brennkammer eingeleitet. Bei der Reaktion der Kohle oxidiert der Kohlenstoff zu Kohlendioxid, und die Metalloxide werden wieder zu Metall umgewandelt. So entsteht nicht nur hochreines Kohlendioxid, sondern auch das Metall kann recycelt werden. Dieses Verfahren verhindert das Eindringen von Luft oder reinem Sauerstoff und nutzt indirekt Metalloxide zur Sauerstoffversorgung, wodurch die Gasreinigung entfällt. Bei Verwendung von Erdöl oder Erdgas lässt sich der entstehende Wasserdampf problemlos abtrennen. Allerdings erfordert dieses Verfahren von Ingenieuren eine sorgfältige Konstruktion und die Minimierung von Schäden, die durch die Reibung von festen Metallen und Metalloxiden in der Reaktionskammer und der Förderleitung entstehen. Beim chemischen Recycling reagieren Metalle mit dem Sauerstoff der Luft zu Oxiden. Diese Metalloxide werden anschließend in die Brennkammer eingeleitet, wo sie mit Kohle Redoxreaktionen eingehen. Dabei entstehen reines Kohlendioxid und recycelbare, reduzierte Metalle.

Vorverbrennungs-Abscheidungsmethode

Bei diesem Verfahren wird die Kohle nicht vollständig verbrannt, um …Kohlenmonoxidund Wasserstoff (auch Wassergas genannt) und anschließend die Zufuhr von Wasserdampf und Kohlenmonoxid für eine Wassergas-Umwandlungsreaktion (Wassergas-Shift-Reaktion). Dabei entstehen Wasserstoff und Kohlendioxid. Das Kohlendioxid wird durch Adsorption abgetrennt, und der verbleibende Wasserstoff dient als Brennstoff. Ziel dieses Verfahrens ist die Abtrennung des Kohlendioxids zur Reduzierung des Energieverbrauchs. Es besteht weiterhin Bedarf an der Entwicklung eines geeigneten Verfahrens zur Nutzung von Wasserstoff als Brennstoff.

Nationaler Standard für Kohlendioxid

Dieses Verfahren erfordert im Prinzip die Verbrennung von reinem Sauerstoff, Erdöl oder Erdgas. Das Rauchgas enthält noch überschüssigen Sauerstoff und kann recycelt werden. Der Vorteil besteht darin, dass letztendlich nur Kohlendioxid und Wasserdampf entstehen. Die Herstellung von reinem Sauerstoff ist jedoch sehr energieintensiv, und die Ofenkonstruktion muss verbessert werden.