Verbrennungsverfahren mit CO2-freier Abgasluft

21. Oktober 2013, 17:54
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TU Wien leitet internationales Forschungsprojekt "Success"

Wien - Forscher arbeiten bei Verbrennungsprozessen daran, dass kein Kohlendioxid (CO2) in die Atmosphäre gelangt. Mit Hilfe kluger Verbrennungsmethoden mischt sich das klimaschädliche Kohlendioxid erst gar nicht mit der Verbrennungsluft. Im Rahmen des internationalen Forschungsprojekts "Success" unter Leitung der TU Wien soll nun eine dementsprechende Technologie weiterentwickelt werden. Das neue Forschungsprojekt mit 16 Partnereinrichtungen aus ganz Europa hat ein Gesamtvolumen von zehn Millionen Euro. Davon werden sieben Millionen im Rahmen des FP7-Förderprogramms von der EU beigesteuert.

"Chemical Looping Combustion"

"Chemical Looping Combustion" (CLC) ist ein Verbrennungsverfahren für Kraftwerke und große Industrieanlagen, das die Abscheidung von Kohlendioxid fast ohne zusätzlichen Energieaufwand ermöglicht. Die weltweit größte CLC-Anlage für gasförmige Brennstoffe (wie etwa Erdgas), die derzeit in Betrieb ist, steht in den Laborräumen des Instituts für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften an der TU Wien. Sie bringt eine Leistung von 140 Kilowatt.

"Bei der Verbrennung an der Luft entsteht Abgas, das zum Großteil aus Stickstoff besteht", erklärte Stefan Penthor vom Zero-Emission-Technologies-Team der TU Wien. "Deshalb kann man das darin enthaltene CO2 weder effizient lagern noch sinnvoll weiterverwenden." Im zweistufigen Verbrennungsverfahren in einer CLC-Anlage hingegen kommt der Brennstoff nie in direkten Kontakt mit Luft: Brennstoff und Luft durchströmen zwei getrennte Behälter. Zwischen diesen beiden Reaktoren lässt man Metalloxid-Partikel zirkulieren. Im Luft-Reaktor nimmt das Metalloxid weiteren Sauerstoff auf, den es im Brennstoff-Reaktor dann an den Brennstoff abgibt. So wird ganz ohne Flamme oxidiert, dabei entsteht Kohlendioxid und Wasserdampf.

CO2 zur Speicherung oder Weiterverwendung

"Wir haben nun also kein Gemisch von Luft und CO2, sondern zwei verschiedene Abgasströme", sagte Penthor. Aus dem Luftreaktor kommt sauerstoffarme Luft ohne CO2, die bedenkenlos an die Umwelt abgegeben werden könne. Der Abgasstrom aus Kohlendioxid und Wasser, der aus dem Brennstoffreaktor kommt, wird aufgetrennt: Das Wasser kann einfach auskondensiert werden; übrig bleibe fast reines CO2, das dann gespeichert oder weiterverwendet werden könne, so der Forscher.

Die Forscher wollen nun im Rahmen des Forschungsprojekts "Success" in den kommenden dreieinhalb Jahren den Schritt vom Versuchsreaktor zum industriellen Anlagebau schaffen. Zum einen gehe es um die Suche nach den optimalen Sauerstoffträgern - viele verschiedene Metalloxide kommen dafür in Frage. Zum anderen stehe das Reaktordesign selbst im Zentrum des Forschungsprojekts. Am Ende soll die Technologie reif für die Demonstration im industriellen Maßstab sein. (red, derStandard.at, 21.10.2013)

  • Die Versuchsanlage an der TU Wien - am Ende des Forschungsprojekts "Success" soll die CLC-Technologie reif für die Demonstration im industriellen Maßstab sein.
    foto: tu wien

    Die Versuchsanlage an der TU Wien - am Ende des Forschungsprojekts "Success" soll die CLC-Technologie reif für die Demonstration im industriellen Maßstab sein.

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