EnBW und Universität Stuttgart errichten Versuchsanlage für hocheffiziente CO2-Abscheidung
Einsatz von Kalk als Trägermaterial für Kohlendioxid
Karlsruhe/Stuttgart. In enger Zusammenarbeit mit der Universität Stuttgart engagiert sich die EnBW Energie Baden- Württemberg AG für die Entwicklung eines neuartigen Verfahrens zur CO2 –Abscheidung aus Kraftwerksabgasen, bei dem herkömmlicher Kalk als CO2-Trägermaterial verwendet wird. Das hocheffiziente Verfahren, welches die bei CO2-Abscheideprozessen üblichen Wirkungsgradverluste deutlich begrenzt, soll nun in einer Versuchsanlage am Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen (IVD) der Universität Stuttgart umfassend erprobt werden. Der Versuchsbetrieb ermöglicht die Untersuchung verschiedener Einflussgrößen, mit denen sowohl grundsätzliche Erkenntnisse über den Abscheideprozess als auch Informationen für den späteren Bau einer großen Demonstrationsanlage gewonnen werden können.
Die Arbeiten an dem vier Jahre dauernden Forschungsvorhaben haben im Herbst 2007 begonnen. Bis Ende 2008 soll die Versuchsanlage mit einer thermischen Leistung von 200 Kilowatt errichtet sein. Dem Betrieb und der Optimierung in den Jahren 2009 und 2010 folgen bis Ende 2011 Untersuchungen zur technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit einer Großanlage.
Die Entwicklung effizienterer CO2-Abscheideprozesse ist eine notwendige und wesentliche Erweiterung der Forschungsaktivitäten für klimafreundliche konventionelle Kraftwerke. Mit der rund 1,6 Mio. Euro teuren Entwicklung des neuartigen Verfahrens nimmt die EnBW auf diesem Gebiet nun eine Vorreiterrolle ein. Im Vergleich zu alternativen, aktuell in der Entwicklung befindlichen CO2-Abscheidungsprozessen für Kohlekraftwerke soll das neuartige Verfahren die Einbußen im Wirkungsgrad des Kraftwerks auf rund 5 %-Punkte reduzieren. Von Vorteil ist darüber hinaus, dass mit Kalk ein herkömmliches, gut verfügbares und leicht handhabbares CO2 -Trägermaterial zum Einsatz kommt.
Beim untersuchten Verfahren reagieren Kalk und CO2 bei Temperaturen oberhalb von 600 °C in einem von Rauchgasen durchströmten Reaktor zu Kalziumkarbonat (Kalkstein). Bei diesem Vorgang wird Energie in Form von Wärme freigesetzt, die auf Grund des günstigen Temperaturniveaus zur Dampf- und damit Stromerzeugung im Kraftwerk effizient genutzt werden kann. Das entstehende Kalziumkarbonat wird in einem zweiten Reaktor durch Verbrennung von zusätzlichem Brennstoff auf Temperaturen von über 900 °C erhitzt. Dadurch zerfällt es in die ursprünglichen Bestandteile Kalk und gasförmiges CO2 . Dieses CO2 wird gereinigt und anschließend für den Transport und eine dauerhafte Speicherung verflüssigt. Der gewonnene Kalk wird wieder in den von Rauchgasen durchströmten Reaktor zurückgeführt.