Neues Gerät fängt CO2 noch effektiver ein
Forscher des Oak Ridge National Laboratory wollen fossile Brennstoffe klimaneutral machen
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So sieht der 3D-gedruckte Kühler aus (Foto: Carlos Jones, ornl.gov) |
Oak Ridge (pte004/26.08.2020/06:15) Forscher am Oak Ridge National Laboratory (ORNL) http://ornl.gov haben ein Gerät entwickelt, das den Wirkungsgrad bei der Entfernung von CO2 aus dem Rauchgas von fossilen Kraftwerken und anderen Prozessen, bei denen Kohle, Gas oder Öl verbrannt wird, erhöht. Heute kommt die sogenannte Aminwäsche hierzu zum Einsatz. Die dabei eingesetzte Chemikalie heißt Monoethanolamin, MEA. Sie fängt CO2-Moleküle ein, die übrigen wie CO- und Stickstoffoxide lässt sie passieren.
Störende Wärme abgeleitet
Während des Prozesses erwärmt sich das MEA. Dann lässt die Fähigkeit nach, CO2 zu binden. Nicht so bei dem Gerät, das die ORNL-Forscher gebaut haben. Sie nutzten als Werkstoff Aluminium, als Produktionstechnik die additive Fertigung, auch 3D-Druck genannt. Dieser ermöglicht selbst bizarre Formen, die mit herkömmlichen Methoden wie Gießen oder Zerspanen nicht machbar sind. In diesem Fall bauten die Experten Kühlkanäle ein, die die entstehende Wärme gleich abführen, sodass die Bindefähigkeit von MEA erhalten bleibt.
Der kreisrunde Kühler wird im oberen Teil einer Röhre installiert, die mit einer MEA-haltigen Lösung gefüllt ist. Das Rauchgas passiert die Röhre von unten nach oben. Zuletzt strömt es durch den Wärmetauscher. Mit dieser Konstruktion glauben die ORNL-Forscher, dass sich preiswerte fossile Rohstoffe weiterhin nutzen lassen, ohne das Klima nennenswert zu gefährden. Wenn das MEA gesättigt ist, wird es erhitzt, sodass das CO2 entweichen und eingefangen werden kann. Letztlich landet es in tiefen geologischen Schichten, aus denen es nicht mehr entweichen kann. Das Klimagas kann auch genutzt werden, um Treibstoffe herzustellen. Dann landet es allerdings wieder in der Umwelt.
Kunststoff statt Aluminium
Aluminium war der Werkstoff der Wahl, weil er preiswert ist und sich in 3D-Druckern leicht verarbeiten lässt. Außerdem hat er eine hohe Wärmeleitfähigkeit, die die Auskopplung der unerwünschten Wärmeenergie erleichtert. Man könne das Gerät auch aus anderen Werkstoffen fertigen, sagt Lonnie Love, einer der führenden Köpfe bei der Entwicklung. Er denkt an Kunststoffe, aber auch an andere Metalle. Nächstes Ziel der Forscher ist die Optimierung der Betriebsbedingungen und der Gerätegeometrie, um zusätzliche Verbesserungen im Absorptionsprozess zu erzielen.
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