Ultraschall-stimulierte CO2-Desorption

Unter dem Eindruck der weltweit wachsenden Klimagasproblematik rücken in jüngster Zeit verstärkt Verfahren zur Vermeidung von CO2-Emissionen in den Fokus des Interesses. Von ihrem Einsatz in fossil beheizten Kraftwerken erhofft man sich in Zukunft einen wichtigen Beitrag zur Reduktion des Klimagases CO2 leisten zu können.

Durch die steigende Anzahl an Biogasanlagen ist aber auch im Bereich der regenerativen Energiegewinnung ein stetig wachsender Bedarf an Gasreinigungsverfahren zu verzeichnen. Da bei der Vergärung des Biosubstrates im Fermenter neben Methan auch erhebliche Mengen an CO2 entstehen, muss das Biogas gereinigt (Upgrading) werden, um Biomethan von hoher Qualität im Ergasnetz anbieten zu können. Darüberhinaus erzwingt die schnellere Korrosion der Rohre beim Transport von CO2-haltigem Biomethan zu einem solchen Schritt.

Die Herstellung und Aufbereitung von Pyrolyse- und Synthesegas im Bereich der Abfallwirtschaft bietet eine alternative Möglichkeit, das vergleichsweise chemisch inerte CO2 wieder einer stofflichen Umsetzung zugänglich zu machen und gleichzeitig zu entsorgen. Ausgehend von Kohlenstoff und rezirkulierten CO2 entsteht bei höheren Temperaturen im Boudouard- Gleichgewicht Kohlenstoffmonoxid (CO), auf dem sich eine vielfältige Chemie aufbauen lässt. Kohlenstoffmonoxid kann z. B. mit Wasserstoff chemisch zu Methanol umgesetzt werden. Im Monsanto- oder auch im Cativa-Prozess wird Kohlenstoffmonoxid mit Methanol zu Essigsäure umgesetzt. Eine weitere großtechnische Reaktion unter Beteiligung von CO und H2 ist die Synthese von Alkanalen aus Alkenen (Oxosynthese).

Zur Beseitigung der "sauren" (gasförmigen) Bestanteile H2S und CO2 werden Gaswäschen bei der Aufbereitung von Industriegasen oder Erdgas schon seit einiger Zeit eingesetzt. Den dort erzielten Entwicklungsstand representiert im Wesentlichen auch den heutigen Stand der Technik.

Wichtige Verfahren zur CO2-Abtrennung sind die Aminwäsche, die Drukwasserwäsche (DWW) und das Druckwechseladsorption (PSA, pressure-swing-adsorption). Verfahren wie das Rectisol- (Methanol), Purisol-(N-Methyl-Pyrrolidon) oder Membranverfahren eignen sich prinzipiell ebenso für eine CO2-Abtrennung, konnten sich jedoch wegen der z.T. hohen Investitions- und Betriebskosten nicht in gleicher Weise am Markt behaupten.

Am Lehrstuhl für Luftchemie und Luftreinhaltung der BTU-Cottbus wurde jetzt auf der Grundlage der druklosen Aminwäsche ein neues Verfahren für die CO2-Abscheidung entwickelt, bei dem ein Ultraschallfeld zur Beschleunigung der CO2-Entgasung eingesetzt wird. Mit dem Ultraschallverfahren kann die Abtrennung von CO2 schon bei Temperaturen unterhalb 80° C durchgeführt werden kann. Neben dem Vorteil einer kompakteren Bauweise kann das Verfahren Niedertemperaturwärme von etwa 80 °C bis 90 °C zur Gasreinigung nutzen, wie sie z. B. im Überfluss in einem Blockheizkraftwerk bei der Verstromung von Biogas anfällt. Mit dem neuen Verfahren der Ultraschall-stimulierte CO2 Desorption erhofft man sich langfristig einen wirtschaftlich und ökologisch stark verbesserten Anlagentypus am Markt anbieten zu können.

Unsere Webseite verwendet Cookies. Diese haben zwei Funktionen: Zum einen sind sie erforderlich für die grundlegende Funktionalität unserer Website. Zum anderen können wir mit Hilfe der Cookies unsere Inhalte für Sie immer weiter verbessern. Hierzu werden pseudonymisierte Daten von Website-Besuchern gesammelt und ausgewertet. Das Einverständnis in die Verwendung der technisch nicht notwendigen Cookies können Sie jeder Zeit wiederrufen. Weitere Informationen erhalten Sie auf unseren Seiten zum Datenschutz.

Erforderlich

Diese Cookies werden für eine reibungslose Funktion unserer Website benötigt.

Statistik

Für den Zweck der Statistik betreiben wir die Plattform Matomo, auf der mittels pseudonymisierter Daten von Websitenutzern der Nutzerfluss analysiert und beurteilt werden kann. Dies gibt uns die Möglichkeit Websiteinhalte zu optimieren.

Name Zweck Ablauf Typ Anbieter
_pk_id Wird verwendet, um ein paar Details über den Benutzer wie die eindeutige Besucher-ID zu speichern. 13 Monate HTML Matomo
_pk_ref Wird benutzt, um die Informationen der Herkunftswebsite des Benutzers zu speichern. 6 Monate HTML Matomo
_pk_ses Kurzzeitiges Cookie, um vorübergehende Daten des Besuchs zu speichern. 30 Minuten HTML Matomo