Quelltext der Seite Benutzer:FvSS 18-19 G8a Schüler6/CCS! Können wir unsere Welt doch noch vor dem CO2 retten?

[[Datei:Co2.png|mini|CO<sub>2</sub>]]
{{DISPLAYTITLE:Benutzer:FvSS 18-19 G8a Schüler6/Abscheidung und Speicherung von CO2! Waghalsige Theorie oder rettende Technik?}}<div style="font-size: 10pt; background-color: brown; color: white; padding: 5px 100px 5px 100px; margin-top: 5px; "><blockquote>CCS (engl. ''carbon dioxide capture and storage)'' was auf deutsch so viel wie CO<sub>2</sub>-Abscheidung und -Speicherung bedeutet, ist vielleicht unsere Rettung. Durch diese Technologie können wir den [[Benutzer:FvSS 18-19 G8a Schüler14|Ausstoß von CO<sub>2</sub>]] <sup>[1]</sup> verringern.</blockquote></div><sup>[1]</sup> (siehe auch: [[Benutzer:FvSS 18-19 G8a Schüler5|Flugverkehr]]; [[Benutzer:FvSS 18-19 G8b Schüler6|Luftverkehr CO<sub>2</sub> Mengen Reduzierung]]; [[Benutzer:FvSS 18-19 G8a Schüler7|CO<sub>2</sub> Ausstoß in Zahlen]]; [[Benutzer:FvSS 18-19 G8b Schüler11|CO<sub>2</sub> Ausstoß Weltweit]])

===1. Was ist CCS?===
[[Datei:CO2-Sequestrierung (Schema).svg|mini|CCS System|343x343px]]
CCS bedeutet Carbon Capture and Storage. Das Ziel  dieser Technologie ist die Reduzierung von [[Benutzer:FvSS 18-19 G8b Schüler10|CO<sub>2</sub>]] Emissionen in die Atmosphäre. Das Prinzip funktioniert so: 

Aus den Abgasen (bei der Verbrennung "fossiler Brennstoffe" wird CO<sub>2</sub> ausgestoßen) der Kraftwerke wird das CO<sub>2</sub> abgeschieden und in der Erde eingelagert. Dadurch werden die CO<sub>2</sub>-Emissionenin in die Atmosphäre minimiert. Dieses System ist allerdings noch nicht voll entwickelt. Auch andere Ideen wie ''[https://www.solarify.eu/2017/06/06/881-co2-abscheidung-aus-der-luft/ Air-Capture]''  sollen unsere Welt sicherer machen. 

[http://dipbt.bundestag.de/doc/btd/19/068/1906891.pdf Ein von der Bundesregierung verfasster Bericht zu CCS] 

====1.1 Abscheidung====
Es gibt 3 Möglichkeiten das CO<sub>2</sub> abzuscheiden:

*CO<sub>2</sub>-Abscheidung nach der Verbrennung
*CO<sub>2</sub>-Abscheidung vor der Verbrennung
*Wäsche mittels chemischer Verfahren

=====a) CO2-Abscheidung nach der Verbrennung=====
Das komplette Verbrennungsgasgemisch könnte komprimiert und eingelagert werden. Allerdings währen die Lager dann schnell überfüllt. Deshalb sollte man das CO<sub>2</sub> vor dem Speichern trennen. Es gibt einige Möglichkeiten das CO<sub>2</sub> von den anderen Gasen abzusondern. Das meist genutzte Verfahren ist die [https://de.wikipedia.org/wiki/Aminw%C3%A4sche Amin-Wäsche]. Dieses Verfahren ähnelt der [https://www.ava-augsburg.de/umwelt/rauchgasreinigung/ Rauchgaswäsche]. Das [https://flexikon.doccheck.com/de/Amin Amin] wird mittels Dampf erhitzt und das reine CO<sub>2</sub> wird frei gegeben.  

=====b) CO2-Abscheidung vor der Verbrennung=====
Der Brennstoff reagiert mit Luft, Sauerstoff oder Wasserstoff und es entsteht [https://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenstoffmonoxid Kohlenstoffmonoxid]. Dieser Stoff wird in einem [http://www.algorithmica-technologies.com/de/case_studies/catalytic-reactors-in-chemistry-and-petrochemistry katalytischen Reaktor] [shift converter] zu einer Reaktion mit Wasserdampf gebracht. Dadurch entsteht CO<sub>2</sub> und noch mehr Wasserstoff. Das Kohlenstoffdioxid wird vom Wasserstoff getrennt. Der Wasserstoff wird als Brennmaterial in einem [https://www.gammel.de/de/lexikon/GuD-Gas-und-Dampf-Kraftwerk/4756? Gas- und Dampfkraftwerk (GuD Kraftwerk)] benutzt. 

Diesen Prozess kann man für Öl, Kohle und Erdgas nutzen.

Für diese Technologie müsste man zwar viele Kraftwerke umbauen, allerdings ist dieser Prozess schon bei der Herstellung von Ammoniak erprobt.

=====c) Wäsche mittels chemischer Verfahren=====
Die bisher häufigste Methode um CO<sub>2</sub> zu filtern ist eine Wäsche mittels chemischer Lösungsmittel. Das am meisten verwendete Lösungsmittel ist  [https://www.chemie-schule.de/KnowHow/Monoethanolamin Monoethanolamin]. Dieser Stoff entfernt CO<sub>2</sub> aus dem unter leichtem Druck stehenden Vebrennungsgas. 

Bevor das CO<sub>2</sub> entfernt wird, werden zuerst Verunreinigungen herausgefiltert. Dann wird das Gas in einen weiteren Abscheidebehälter geleitet. Dort kommt das Gas dann zum ersten mal in Kontakt mit dem Lösungsmittel. Das Monoethanolamin geht daraufhin eine schwache Verbindung mit dem CO<sub>2</sub> ein und gibt dadurch einen Großteil des CO<sub>2</sub> ab. Die nun entstandene CO<sub>2</sub>-haltige Lösung wird in einen Behälter geleitet, wo sie mit Wasserdampf erhitzt wird um das CO<sub>2</sub> freizugeben. Das CO<sub>2</sub> wird nun zusammengepresst.

Die nun CO<sub>2</sub>-freie Lösung wird wiederverwendet.
[https://www.germanwatch.org/sites/germanwatch.org/files/publication/7666.pdf Weitere Lösungsmethoden]
====1.2 Speicherung====
Es gibt 2 verschiedene Speicherungsmöglichkeiten. Erstens die Speicherung im Ozean und zweitens (die bisher bevorzugte Methode) die Speicherung in geologischen Reservoirs. 

In geologischen Reservoirs:

In diesen wird das CO<sub>2</sub> unter die Erde gedrückt, gepresst und dort eingelagert. Unter der Erde wäre das CO<sub>2</sub> durch dichte Wände begrenzt und abgeschlossen.  

Für geologische Reservoirs kann man erschöpfte Öl- und Gasfelder, tiefe Salzwasser führende Grundwasserleiter und auch für den Bergbau unzugängliche Kohleflöze nutzen.

Marine Speicherung:

Als erstes muss an dieser Stelle gesagt werden, dass die Erkenntnisse der marinen Speicherung nur auf Laborexperimenten beruhen und nicht unter realen Bedingungen erforscht wurde.

Nach der Abscheidung soll das CO<sub>2</sub> dann verflüssigt und in Pipelines in das Meer geleitet werden. Dort würde es schließlich in den Meeresboden gedrückt werden.

In der Nordsee scheint der Boden aufgrund des porösen Sandsteins besonders geeignet.<br />

===2. Forschung===
Es ist zu bedenken, dass dieses Projekt noch in der Forschungsphase ist und noch nicht fertig entwickelt ist. Bei manchen Ergebnissen stützt man sich bisher nur auf Computersimulationen und Laborexperimente wie bei der marinen Speicherung. Allerdings erforschen gerade die Mitarbeiter des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel  die Beschaffenheit des Bodes in der Nordsee. 

===3. Kritik===
CCS hat auch Nachteile. Diese Technologie ist teuer und riskant.
<blockquote> "Es wird in dem Bericht der deutschen Bundesregierung behauptet, dass die Entfernung von CO<sub>2</sub> mittels Aminwäsche eine erprobte Technologie sei. Das gilt jedoch nur für Abscheidungraten von bis zu ca. 90%, nicht jedoch für die benötigten 95% für eine klimawirksame Reduktion, die mit einem wesentlich höheren Energie- und Kostenaufwand verbunden wären."
(Dr. Reinhard Knof URL:http://www.keinco2endlager.de/stellungnahme-zum-ccs-bericht-der-bundesregierung/ (Stand:03.06.2019))</blockquote>Außerdem vermindert es den Wirkungsgrad von Kohlekraftwerken. Einige sehen CCS als Brückentechnologie ins [[Benutzer:FvSS 18-19 G8a Schüler11|Erneuerbare-Energien]]-Zeitalter. Andere sehen es als Förderung von Kohlekraftwerken, was negative Folgen auf die Umwelt haben könnte. 
<blockquote>"Ein Nebeneffekt von CCS bei der Kohleverstromung – dem derzeitigen Haupteinsatzziel dieser Technik: Es wird mehr Kohle verbrannt. Hierdurch bewirkt CCS einen Anstieg der Umweltbelastungen durch Kohlekraftwerke."<br />(Dr. Reinhard Knof URL: http://www.keinco2endlager.de/ccs-fracking/ccs/verbotsgruende-fuer-ccs/ (Stand:03.06.2019)) </blockquote>Umweltschützer Knof sieht auch das Risiko der CO<sub>2</sub>-Entweichung und somit der Schädigung von Lebewesen im Meer.
Auch das Umweltministerium Schleswig Holstein steht dem ganzen kritisch gegnüber<blockquote>"Ich finde schon, dass wir das nochmal gemeinsam diskutieren müssen, denn die Folgen sind unüberschaubar und wir sehen zum Beispiel bei der Endlagerung von Atommüll sehr große Kosten und Folgen auf uns zukommen, wenn wir so etwas nicht ordentlich durchprüfen. Deswegen sollte man hier keinen Schnellschuss gehen und das in Ruhe diskutieren." (Umweltminister Jan Philipp Albrecht URL:https://www.ndr.de/nachrichten/schleswig-holstein/CO2-Verpressung-im-Meeresboden-Klug-oder-gefaehrlich,ccs122.html<nowiki/>(Stand:03.06.2019))</blockquote>[http://www.keinco2endlager.de/ Eine Bürgerinitiative gegen CO2-Endlager]

Wozu bezüglich CCS sich aber entschieden wird, wissen wir nicht.

===4. Quellen===
https://de.wikipedia.org/wiki/CO2-Abscheidung_und_-Speicherung

https://www.solarify.eu/2017/06/06/881-co2-abscheidung-aus-der-luft/

https://www.verivox.de/strom/themen/ccs/

https://www.germanwatch.org/sites/germanwatch.org/files/publication/7666.pdf

https://www.ndr.de/nachrichten/schleswig-holstein/CO2-Verpressung-im-Meeresboden-Klug-oder-gefaehrlich,ccs122.html

http://www.keinco2endlager.de/

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