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| − | '''Auf dem Weg zur [[Kohlenstoffdioxid|CO<sub>2</sub>]]-freien Kohleverstromung werden verschiedene Ansätze verfolgt'''
| + | #REDIRECT[[CO₂-Speicherung]] |
| − | | + | [[Kategorie:Chemie]] |
| − | Zwei entscheidende Aspekte für die Zukunft der Stromerzeugung aus [[Fossile Brennstoffe|fossilen Brennstoffen]] stehen im Mittelpunkt von Forschung und Entwicklung:
| + | [[Kategorie:Lerngebiet 12.17: Energieressourcen schonen]] |
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| − | Zum einen wird der [[Wirkungsgrad]] von Kraftwerken weiter kontinuierlich gesteigert. Zum anderen müssen die so genannten CCS-Technologien (Carbon Capture and Storage) zur Abscheidung und Speicherung von [[Kohlenstoffdioxid|CO<sub>2</sub>]] aus dem Labor zur Marktreife gebracht werden. Der großtechnische Einsatz von CCS könnte aus heutiger Sicht ab etwa 2020 möglich sein.
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| − | Nach gegenwärtigem Forschungsstand kommen drei Verfahren in Betracht:
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| − | == Post-combustion capture ==
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| − | Der Brennstoff wird im konventionellen Kraftwerksprozess verbrannt. Das [[Kohlenstoffdioxid|CO<sub>2</sub>]] wird nach der Verbrennung in einem Waschverfahren aus dem Rauchgas abgeschieden und kann dann verflüssigt werden.
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| − | == Pre-combustlon capture ==
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| − | Der Brennstoff wird vor der Verbrennung in ein Synthesegas aus [[Kohlenmonoxid]] und [[Wasserstoff]] umgewandelt. Das [[Kohlenmonoxid]] wird in einem weiteren Schritt mit [[Wasser]]dampf zu [[Kohlenstoffdioxid|CO<sub>2</sub>]] und [[Wasserstoff]] umgewandelt. Während das [[Kohlenstoffdioxid|CO<sub>2</sub>]] abgeschieden und verflüssigt werden kann, dient der [[Wasserstoff]] zur Stromerzeugung.
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| − | == Oxyfuel-Verfahren ==
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| − | [[Bild:Oxyfuel-Prozess.JPG]] | |
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| − | '''Aus dem Labor in die Praxis'''
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| − | Die Oxyfuel-Technologie dient dem Ziel, das während der Braunkohleverbrennung anfallende [[Kohlendioxid]] nicht in die [[Atmosphäre]] zu entlassen, sondern im Kraftwerksprozess abzuscheiden und zu verflüssigen. In diesem Zustand kann es dann tief unter der Erdoberfläche dauerhaft gespeichert werden
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| − | '''Das Prinzip des Oxyfuel-Verfahrens'''
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| − | Die Kohle wird nicht mit [[Luft]], sondern in einer [[Atmosphäre]] aus reinem [[Sauerstoff]] und rezirkuliertem Rauchgas verbrannt. Ein großer Teil (etwa 75 Prozent) des bei der Verbrennung entstehenden [[Kohlendioxid]]s wird im Kraftwerksprozess in den Kessel zurückgeführt. In nachfolgenden Behandlungsschritten fällt wie im konventionellen Kraftwerksprozess Asche aus. [[Schwefel]]verbindungen werden dem Rauchgasstrom in Form von Gips als Nebenprodukt entzogen. Schließlich wird der restliche, mit der Kohle eingetragene [[Wasser]]dampf auskondensiert, so dass ein Rauchgas mit einer Konzentration von etwa 98 Prozent an [[Kohlendioxid]] vorliegt. Das [[Kohlendioxid]] wird mittels [[Druck]] auf über 100 [[bar]]
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| − | verdichtet und erreicht damit einen flüssigen Zustand. In dieser Form kann es transportiert und in geologischen Formationen tief unter der Erdoberfläche oder dem Meeresgrund dauerhaft gespeichert werden.
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| − | Der Oxyfuel-Prozess baut auf dem konventionellen Kraftwerksprozess auf und bedient sich zusätzlicher, technologisch weitgehend ausgereifter Komponenten. Für diese zusätzlichen Komponenten wie die [[Luft]]zerlegung oder die Kompression des [[Kohlendioxid]]s wird jedoch auch zusätzliche Eigen[[energie]] aus dem Kraftwerksprozess benötigt. Dies führt zu einer Verringerung des Nettowirkungsgrades des Kraftwerks. Dies gilt generell für alle derzeit bekannten [[Kohlenstoffdioxid|CO<sub>2</sub>]]-Vermeidungstechnologien. Parallel zur Entwicklung [[Kohlenstoffdioxid|CO<sub>2</sub>]]-freier Kraftwerke wird daher von den Vattenfall Ingenieuren weiter an der Effizienzsteigerung konventioneller Kraftwerke gearbeitet. Zusätzliches Potenzial verspricht dabei zum einen die Kohlevortrocknung. Zum anderen ist die weitere Erhöhung der Dampfparameter ein wichtiger Aspekt.
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| − | Die einzelnen Komponenten der beschriebenen CCS-Technologien sind heute so weit erforscht, dass die Weiterentwicklung auf großtechnische Anwendungen große Aussicht auf Erfolg verspricht. Damit würden die Zukunftsfähigkeit der heimischen Kohlereserven und eine langfristige Versorgungssicherheit gewährleistet. Das Unternehmen [http://www.Vattenfall.de Vattenfall] hat mit dem Bau eines [[Pilotanlage CO2 freies Kraftwerk | CO<sub>2</sub>-freien Pilotkraftwerkes]] begonnen, welches auf Grundlage des Oxyfuel-Verfahrens basiert.
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| − | Quelle: Broschüre Klimaschutz durch Innovation
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