Erdgas verbrennen ohne CO2-Ausstoss
Forscher der TU Wien haben ein neues Verfahren zur Verbrennung von Erdgas entwickelt, ohne das CO2 ausgestossen wird. Nachdem die Methode in einer kleinen Versuchsanlage erfolgreich angewandt wurde, haben sie nun die Voraussetzung für eine grosse 10-MW-Anlage geschaffen.
So umweltfreundlich die Erdgasnutzung auch ist: Sie hat den Nachteil, dass bei der Verbrennung CO2 entsteht und in die Atmosphäre gelangt. Mit einer neuen Methode haben Forscher der Technischen Universität Wien dieses Problem nun gelöst. Ihr Verfahren nennt sich laut einer Mitteilung Chemical Looping Combustion (CLC). Dabei wird der Verbrennungsprozess auf zwei Kammern aufgeteilt, zwischen denen ein Granulat aus Metalloxid zirkuliert. «Durch eine Kammer pumpen wir einen Luftstrom. Dort nehmen die Partikel Sauerstoff auf und gelangen dann in die zweite Kammer, die vom Erdgas durchströmt wird. Dort geben sie den Sauerstoff ab, und es kommt zu einer Verbrennung ohne Flamme. Dabei entsteht CO2 und Wasserdampf», erklärt Stefan Penthor vom Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften. Durch die Aufteilung habe man es mit zwei getrennten Abgasströmen zu tun: Während aus der einen Kammer sauerstoffarme Luft ströme, komme aus der anderen Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid. Ersterer könne ganz einfach abgetrennt werden, sodass fast reines CO2 übrigbleibe. Dieses wiederum kann dann gespeichert werden. «Die unterirdische Lagerung in grossem Stil, etwa in ehemaligen Erdgas-Lagerstätten, könnte in Zukunft eine wichtige Rolle spielen», glaubt Penthor.
Die neue Methode bietet noch einen weiteren Vorteil. Damit kann man sich nämlich den – sehr energieintensiven – Schritt sparen, das Kohlenstoffdioxid aus dem Abgas herauszuwaschen, wobei die Menge der freigesetzten Energie dieselbe ist wie bei der herkömmlichen Verbrennung von Erdgas.
In einer kleinen Versuchsanlage mit einer Leistung von 100kW ist das Verfahren laut Mitteilung bereits erfolgreich angewandt worden. Danach habe man die Technik auf einen grösseren Massstab hochskaliert und damit die Voraussetzungen geschaffen, eine voll funktionsfähige Demonstrationsanlage mit einer Leistung von etwa 10 MW zu bauen. «Dafür war es notwendig, das gesamte Anlagendesign zu überarbeiten», heisst es. Ausserdem hätten neue Herstellungsverfahren für die Metalloxid Partikel entwickelt werden müssen. Denn: «Für eine grosse Anlage braucht man viele Tonnen dieser Partikel.» Daher hänge die Wirtschaftlichkeit des neuen Konzepts nicht zuletzt davon ab, dass man sie einfach und in ausreichender Qualität herstellen könne, so Stefan Penthor. (mt/pd)
