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

CCS (engl. carbon dioxide capture and storage) was auf deutsch so viel wie CO₂-Abscheidung und -Speicherung bedeutet, ist vielleicht unsere Rettung. Durch diese Technologie können wir den Ausstoß von CO₂ ^[1] verringern.

CO₂

^[1] (siehe auch: Flugverkehr; Luftverkehr CO₂ Mengen Reduzierung; CO₂ Ausstoß in Zahlen; CO₂ Ausstoß weltweit)

1. Was ist CCS?

CCS System

CCS bedeutet Carbon Capture and Storage. Das Ziel dieser Technologie ist die Reduzierung von CO₂ Emissionen in die Atmosphäre. Das Prinzip funktioniert so:

Aus den Abgase (bei der Verbrennung "fossiler Brennstoffe" wird CO₂ ausgestoßen) der Kraftwerken wird das CO₂ abgeschnitten und in der Erde eingelagert. Dadurch werden die CO₂ Emissionenin die Atmosphäre minimiert. Dieses System ist allerdings noch nicht voll entwickelt. Auch andere Ideen wie Air-Capture sollen unsere Welt sicherer machen.

1.1 Abscheidung

Es gibt 3 Möglichkeiten das CO₂ abzuscheiden:

• CO₂-Abscheidung nach der Verbrennung
• CO₂-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 CO₂ vor dem Speichern trennen. Es gibt einige Möglichkeiten das CO₂ von den anderen Gasen abzusondern. Das meist genutzte Verfahren ist die Amin-Wäsche. Dieses Verfahren ähnelt der Rauchgaswäsche. Das Amin wird mittels Dampf erhitzt und das reine CO₂ wird frei gegeben.

b) CO2-Abscheidung vor der Verbrennung

Der Brennstoff reagiert mit Luft, Sauerstoff oder Wasserstoff und es entsteht Kohlenstoffmonoxid. Dieser Stoff wird in einem katalytischen Reaktor [shift converter] zu einer Reaktion mit Wasserdampf gebracht. Dadurch entsteht CO₂ und noch mehr Wasserstoff. Das Kohlenstoffdioxid wird vom Wasserstoff getrennt. Der Wasserstoff wird als Brennmaterial in einem 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 Przess schon bei der Herstellung von Ammoniak erprobt.

c) Wäsche mittels chemischer Verfahren

Die bisher häufigste Methode um CO₂ zu filtern ist eine Wäsche mittels chemischer Lösungsmittel. Das am meisten verwendete Lösungsmittel ist Monoethanolamin. Dieser Stoff entfernt CO₂ aus dem unter leichtem Druck stehendem Vebrennungsgas.

Bevor das CO₂ 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 CO₂ ein und gibt dadurch einen Großteil des CO₂ ab. Die nun entstandene CO₂ haltige Lösung wird nun in einen Behälter geleitet, wo es mit Wasserdampf erhitzt wird um das CO₂ freizugeben. Das CO₂ wird nun zusammengepresst.

Die nun CO₂ freie Lösung wird wiederverwendet.

Für weitere Lösungsmethoden klicken sie hier

1.2 Speicherung

Es gibt 2 verschiedene Speichermöglichkeiten. Erstes die Speicherung im Ozean und zweitens (die bisher bevorzugte Methode) die Speicherung in geologischen Reservoiers.

Geologischen Reservoiers:

In diesen wird es unter die Erde gedrückt, gepresst und dort eingelagert. Unter der Erde währe das CO2 durch dichte Wände begrenzt und abgeschlossen.

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

3. Nachteile

CCS hat aber auch Nachteile. CCS ist teuer und riskant. Außerdem vermindert es den Wirkungsgrad von Kohlekraftwerken. Einige sehen CCS als Brückentechnologie ins Erneuerbare-Energien-Zeitalter. Andere sehen es als Förderung von Kohlekraftwerken, was negative Folgen auf die Umwelt haben könnte. Wobei Kohlekraftwerkebetreiber der Meinung sind das Der CO₂-Ausstoß in Kohlekraftwerken weniger schlimm ist als früher.

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