TU Darmstadt präsentiert Carbonate-Looping Verfahren: Reduktion von industriellem CO2 um 90 Prozent

Die inter­na­tio­nale For­schungs­gruppe um den Maschi­nen­bau­in­ge­nieur Pro­fes­sor Bernd Epple von der TU Darm­stadt hat bedeu­tende Fort­schritte auf dem Weg zur Markt­reife eines Ver­fah­rens zur Ver­min­de­rung des indus­tri­el­len CO2 Aus­sto­ßes erreicht. Durch diese neue Tech­no­lo­gie kön­nen über 90 Pro­zent des bei der Ver­bren­nung von fos­si­len Ener­gie­trä­gern anfal­len­den CO2 abge­fan­gen wer­den. Die Funk­ti­ons­weise des Carbonate-Loopings beruht auf dem Ein­satz zweier mit­ein­an­der ver­bun­de­ner Wir­bel­kam­mern. In der ers­ten reagiert ein Pul­ver aus gebrann­tem Kalk, dem soge­nann­ten Kal­zi­um­oxid (CaO), mit dem CO2 im Abgas­strom des Kraft­werks zu Kal­zi­um­kar­bo­nat (CaCO3). Das Kal­zi­um­kar­bo­nat gelangt dann in den zwei­ten Wir­bel­re­ak­tor, den Rege­ne­ra­tor. Dort wird das im Kal­zi­um­kar­bo­nat gebun­dene CO2 durch hohe Tem­pe­ra­tu­ren aus­ge­trie­ben, so dass wie­der gebrann­ter Kalk und gas­för­mi­ges CO2 ent­ste­hen. Somit sind die Aus­gangs­stoffe für die wei­tere Auf­recht­erhal­tung der kon­ti­nu­ier­li­chen che­mi­schen Reak­ti­ons­kreis­lau­fes wie­der vor­han­den. Nach meh­re­ren Dut­zend Zyklen muss das Mate­rial aus­ge­tauscht wer­den. Aller­dings ist der abge­nutzte Kalk kein Abfall­pro­dukt, son­dern kann für die Zement­her­stel­lung genutzt wer­den.

Das von Prof. Epple ent­wi­ckelte Ver­fah­ren ist gegen­über her­kömm­li­chen Ver­fah­ren nicht nur kos­ten­güns­ti­ger son­dern auch ener­gie­ef­fi­zi­en­ter. Für das Koh­le­kraft­werk Émile Huchet im fran­zö­si­schen Saint-Avold legte das Team bereits die Pla­nung einer kom­plet­ten Pilot­an­lage mit einer Leis­tung von 20 MW vor, die in Betrieb genom­men wer­den kann, sobald die Finan­zie­rung abschlie­ßend geklärt ist.

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