CO₂ muss eingefangen und genutzt werden

Philip Loldrup Fosbøl © DTU.dk

In diesem Winter werden DTU-Forscher mit dem Bau einer mobilen Anlage beginnen, die CO₂ abfangen kann. Zunächst soll die Anlage in Biogasanlagen getestet werden, sagt Associate Professor Philip L. Fosbøl von der DTU Chemical Engineering, der den CO₂-Abscheidungsprozess koordiniert.

„Biogas wird durch Vergärung von Biomasse erzeugt. Das Gas besteht hauptsächlich aus den Treibhausgasen Methan und CO₂. Biogas kann zur Erzeugung von Wärme verbrannt werden, aber Sie können auch Biogas aufbereiten, um Methan zu gewinnen – ein wertvolleres Produkt, das für die Erdgasversorgung genutzt werden kann. Bei der Aufbereitung wird das CO₂ vom Biogas getrennt. Heute wird CO₂ als Abfallprodukt betrachtet, das durch Freisetzung in die Umwelt entsorgt wird. Stattdessen prüfen wir, wie wir es effektiv erfassen und wiederverwenden können “, sagt Philip L. Fosbøl.

Seit vielen Jahren besteht ein globales Interesse an der CO₂-Abscheidung. Dieses Interesse hat einen neuen Höhepunkt erreicht, seit das Zwischenstaatliche Gremium der Vereinten Nationen für Klimawandel seine Sonderausgabe 2018 „Globale Erwärmung von 1,5 ° C“ mit der Botschaft veröffentlicht hat, dass die CO₂-Abscheidung ein Muss ist, wenn die globale Gemeinschaft die globale Erwärmung auf 1,5 Grad begrenzen will.

Im BioCO2-Projekt hat Philip L. Fosbøl zusammen mit Kollegen, Studenten und Projektpartnern verschiedene Möglichkeiten zur Rationalisierung des CO₂-Abscheidungsprozesses untersucht. Obwohl sie mit der CO₂-Abscheidung im Rahmen der Aufbereitung von Biogas arbeiten, ist die Technologie generisch, so dass sie prinzipiell auch in anderen Unternehmen oder Kraftwerken eingesetzt werden kann, die ihre CO₂-Emissionen reduzieren wollen.

Mit einer Flüssigkeit abgetrenntes CO₂

Bei der derzeitigen Aufbereitung von Biogas mit Standardmethoden wird eine beträchtliche Menge an CO₂ ausgestoßen – etwa 40 Prozent des Biogases. Mit der neuen Aufbereitungstechnik können CO₂-Emissionen vermieden werden. Dies wird durch die Abscheidung des Treibhausgases erreicht. Um es abzufangen, muss es “gewaschen” werden. Dabei wird das CO₂ durch lange Rohre transportiert und mit einer Flüssigkeit in Kontakt gebracht, die unter anderem aus verschiedenen Zusätzen besteht, die der Flüssigkeit helfen, das CO₂ zu absorbieren. Bei den Zusätzen kann es sich um verschiedene Chemikalien handeln, aber in einem gemeinsamen Forschungsprojekt von Novozymes und DTU Chemical Engineering wird untersucht, ob Enzyme das CO₂ bei der Aufnahme in die Flüssigkeit unterstützen können.

Wenn dies geschieht, wird das CO₂ gefangen und die Forscher haben diese neue und effektivere Art der CO₂-Abscheidung bereits in kleinen Versuchsanlagen demonstriert. Doch die Ambitionen hören hier nicht auf, denn die Forscher wollen das CO₂ in einer saubereren Form – also ohne Schwefel und andere Rückstände aus dem Biogas – wieder zurückgewinnen. Sauberes CO₂ kann als Ressource betrachtet werden – ein Produkt, das weiterverkauft und für andere Zwecke genutzt werden kann.

“Statt CO₂ als unerwünschtes Abfallprodukt zu sehen, können wir es als Handelsware betrachten. Schon heute wird CO₂ für eine Vielzahl von Zwecken genutzt, unter anderem in Erfrischungsgetränken, beim Schweißen und in anderen industriellen Prozessen. Bei DTU Chemical Engineering untersuchen wir, ob CO₂ auch für die Herstellung von synthetischem Flugzeugtreibstoff verwendet werden kann”, sagt Philip L. Fosbøl über das CO₂, das auch in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie eingesetzt werden kann.

Reduzierung des Energieverbrauchs

Die Abtrennung von CO₂ ist nur ein Teil des Projekts, in dem auch untersucht wird, ob die eigentliche Biogasaufbereitung mit deutlich weniger Energieaufwand möglich ist.

“Mit unserem Verfahren haben wir das Potenzial, den Energieverbrauch um bis zu 45 Prozent gegenüber dem heute üblichen Verfahren zur Aufbereitung von Biogas zu reduzieren. Allerdings müssen wir erst unsere große Anlage bauen, bevor wir zeigen können, ob wir die große Reduzierung erreichen können”, sagt Philip L. Fosbøl, der erwartet, dass die neue Anlage, die mit 15 Prozent der Größe des Vollmaßstabes ein Modell ist, im Frühjahr 2020 fertig sein wird.

Die CO₂-Abtrennung klingt einfach, und laut Philip L. Fosbøl ist sie es auch. Und doch ist es keine sehr weit verbreitete Lösung.

“Für Unternehmen und Kraftwerke ist es immer noch billiger, CO₂ in die Atmosphäre zu entlassen, als in eine Anlage zu investieren, die das CO₂ abtrennen kann. Aber wenn man in der Lage ist, es nicht nur abzufangen, sondern auch für den Wiederverkauf zurückzugewinnen, ist die CO₂-Abscheidung nicht mehr nur eine Ausgabe, sondern auch eine neue Möglichkeit für Unternehmen und Kraftwerke, Geld zu verdienen”, sagt Philip L. Fosbøl.

Source: Sonnenseite.com, 2020-01-08.