CO2-Abscheidung aus Luft für die Brennstoff-Synthese unter Nutzung der bestehenden Kraftwerksinfrastruktur
Motivation
Für eine erfolgreiche Bekämpfung der globalen Erwärmung sind in den kommenden Jahrzehnten signifikante Negativemissionen unabdingbar. Neben der Nutzung biologischer CO2-Senken (Aufforstung) ist in einer Vielzahl von Zukunftsszenarien auch die direkte CO2-Abscheidung aus der Umgebungsluft (engl.: Direct Air Capture, DAC) relevant.
Durch die geringe CO2-Beladung der Luft werden hierfür große Volumendurchsätze benötigt. Durch die erforderlichen Mengen an abgeschiedenem CO2, die aus den Klimazielen resultieren, bedarf es daher gut skalierbarer, kosten- und platzeffizienter Technologien. Die Komponenten thermischer Kraftwerke und insbesondere Kühltürme erfüllen hierbei einige dieser Anforderungen an DAC-Anlagenkomponenten. Da in den kommenden Jahren immer mehr der klassischen thermischen Kraftwerke abgeschaltet werden, bieten diese die Möglichkeit als Teil einer DAC-Anlage weitergenutzt zu werden.
Die Nutzung vorhandener Kraftwerkskomponenten für DAC-Anlagen bieten das Potential, CO2-Abscheidung aus der Luft im Megatonnen-pro-Jahr-Maßstab zu realisieren.
Methode
Die Arbeitsgruppe „Prozessanalyse und Systeme“ des Instituts für Kraftwerkstechnik, Dampf- und Gasturbinen untersucht das Potential der Nutzung von Kühltürmen thermischer Kraftwerke sowie weiterer vorhandener Komponenten und Infrastrukturen an Kraftwerksstandorten in Direct-Air-Capture-Anlagen. Weiterhin sollen die nachgeschalteten Prozesse wie CO2-Kompression und Synthese regenerativer Kraftstoffe in diese Betrachtung einbezogen werden.
Das techno-ökonomische Potential soll dabei im Rahmen einer Durchführbarkeitsstudie modell-basiert untersucht und bewertet werden. Insbesondere sollen Synergien durch Abwärmeintegration aus den nachgeschalteten Prozessen mit in die Auswahl geeigneter Konzepte einbezogen werden. Durch die Unterstützung der beteiligten Unternehmen soll die technische Integration der Anlagenkonzepte sichergestellt und die Validierung von Teilmodellen realisiert werden.
Förderung
Dieses Projekt wird im Rahmen des Aufrufs „Regenerative Kraftstoffe“ durchgeführt und vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) über einen Zeitraum von 2 Jahren finanziell gefördert.