Projektstatus
Abgeschlossen – 01.12.2013 bis 30.11.2017
Projektpartner
ALSTOM Carbon Capture GmbH, E.on New Build & Technology GmbH, RWE Power AG, Fisia Babcock Environment GmbH, Rheinkalk GmbH, Grosskraftwerk Mannheim AG, Linde AG
Projektbeschreibung
Eine der großen Herausforderungen dieser Zeit ist die Begrenzung des anthropogenen Treibhauseffektes. Dieser wird zu einem großen Teil durch die Emission von CO₂ aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt. Eine Möglichkeit einen großen Teil dieser CO₂-Emissionen zu vermeiden ist die Abspaltung während des Energieumwandlungsprozesses und die anschließende Verwertung beziehungsweise Lagerung des erzeugten CO₂. In den letzten Jahren wurden bereits mehrere Verfahren zur CO₂-Abspaltung aus Rauchgasen untersucht.
Als sehr vielversprechend stellte sich das sogenannte Carbonate-Looping-Verfahren heraus. Hierbei handelt es sich um die Absorption von CO₂ mit Hilfe von Calciumoxid (CaO), welches aus Kalkstein gewonnen werden kann. Die Abgase werden in den sogenannten Carbonator geleitet und reagieren dort bei ca. 650 °C mit dem CaO zu Calciumcarbonat (CaCO₃). Das so gebundene CO₂ wird in den zweiten Reaktor, den sog. Calciner transportiert. Dort wird das CaCO₃ bei einer Temperatur von ca. 900 °C gebrannt und dadurch das CO₂ wieder ausgetrieben. Während das frei werdende CO₂ zur Verdichtung abgezogen werden kann, wird das wieder entstehende CaO zurück in den Carbonator geführt. Dieses Verfahren ist schematisch in folgender Abbildung dargestellt:
Die zur Calzinierung notwendige Energie wird durch die Zugabe von Kohle und reinem Sauerstoff (O₂) bereitgestellt. Im Gegensatz zu anderen CO₂-Abscheideverfahren wie der MEA-Wäsche oder dem Oxyfuel-Verfahren ist der Wirkungsgradverlust vergleichsweise gering und beträgt weniger als 3%. In einem ersten Projekt (COORETEC – LISA) wurde eine 1 MWₜₕ-Pilotanlage entworfen und aufgebaut, sowie erste Versuchskampagnien durchgeführt. Im Rahmen des Nachfolgeprojektes COORETEC – LISA II wird die 1 MWₜₕ – Technikumsanlage hinsichtlich ihrer Funktionalität erweitert und das Verfahren optimiert. Es werden neue Brennstoffe eingesetzt, Langzeitversuche durchgeführt und das Verhalten bei Laständerungen untersucht um den flexiblen und gesicherten Einsatz des Carbonate-Looping-Verfahrens im kommerziellen Einsatz zuverlässig beurteilen zu können. Zeitgleich werden die vorhandenen Reaktor- und Prozessmodelle validiert, optimiert und sukzessive erweitert um mit den gewonnenen Erkenntnissen die Wirtschaftlichkeit und die Integration in eine Großanlage bewerten zu können.
