Carbon Capture and Utilization

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Carbon Capture and Utilization (zu deutsch: CO2-Abscheidung und Verwendung, abgekürzt CCU), auch Carbon Dioxide Utilization (CDU; zu deutsch: CO2-Nutzung), bezeichnet die Abscheidung von Kohlenstoffdioxid (CO2) insbesondere aus Verbrennungs-Abgasen sowie dessen angeschlossene Verwendung bei weiteren chemischen Prozessen. Ein alternativer, selten verwendeter Begriff ist Carbon Capture and Recycling (CCR).

Der Begriff ist eng mit CCS (Carbon Capture and Storage, CO2-Abscheidung und -Speicherung) verknüpft, bei dem das abgeschiedene CO2 zunächst nur behälterlos gespeichert wird. Im Gegensatz zum CCS ist beim Carbon Capture and Usage nicht der Entzug von Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre das primäre Ziel, sondern die Bereitstellung chemischer Rohstoffe. Fossile Kraftwerke mit CCU-Technik liefern also zunächst Kohlenstoffdioxid als Rohstoff für andere Anwendungen, das zwischenzeitlich gebunden wird, bei der energetischen Verwendung anschließend aber wieder freigesetzt wird.[1] Damit hat der CCU-Prozess per se keinen Klimaschutzeffekt, kann jedoch in einer Kreislaufwirtschaft eine wichtige Rolle spielen. Wird CCU anstelle von CCS eingesetzt, kommt es zu einem Mehrausstoß an CO2, da der gebundene Kohlenstoff nach Nutzung der aus dem CO2 gewonnenen Rohstoffe wieder freigesetzt wird. Wird das genutzte Kohlendioxid jedoch dauerhaft vor Freisetzung geschützt, kann der Prozess eine wichtige Rolle zum Klimaschutz spielen.

Anwendungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Energiespeicherung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die CCU-Technologie könnte dazu genutzt werden, sogenanntes EE-Gas herzustellen. Als EE-Gas wird ein Brenngas bezeichnet, das unter dem Einsatz von Strom aus erneuerbaren Energien (EE) hergestellt wird.[2] Ausgangsmaterialien für die Herstellung des Gases sind Wasser und Kohlendioxid (bei Methan), die in Zeiten überschüssiger erneuerbarer Energie unter anderem zur Netzstabilisierung mittels Wasserelektrolyse in Wasserstoff[3] und anschließend per Methanisierung in Methan umgewandelt werden. Geeignete Kohlenstoffdioxidquellen sind z. B. Biogasanlagen.[4] Bei diesen fällt CO2 bei der Biogasproduktion an, das zuvor durch die vergorenen Pflanzen aufgenommen wurde, womit ein geschlossener Kreislauf herrscht.

Getränkeindustrie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ein geringer Teil des abgeschiedenen CO2 könnte für die Getränkeindustrie als „Kohlensäure“ weiter genutzt werden. Bei Chemelot in der niederländischen Provinz Limburg wird dies bereits in einer Pilotanlage getestet.[5]

Weitere Chemische Prozesse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

BASF und Linde KCA Dresden kündigten im Januar 2010 eine Zusammenarbeit im Bereich der CO2-Abscheidung an.[6] Das gewonnene und konzentrierte CO2 soll dann zum Beispiel in der Harnstoff-Produktion genutzt werden.[6]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Michael Sterner, Ingo Stadler: Energiespeicher – Bedarf, Technologien, Integration. Berlin - Heidelberg 2014, S. 336.
  2. Michael Sterner, Mareike Jentsch und Uwe Holzhammer: Energiewirtschaftliche und ökologische Bewertung eines Windgas-Angebotes (PDF; 2,1 MB). Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) Kassel, Feb. 2011.
  3. Ulrich Eberle, Rittmar von Helmolt: Sustainable transportation based on electric vehicle concepts: a brief overview. In: Energy and Environmental Science. Band 3, Nr. 6, 2010, S. 689–699, doi:10.1039/C001674H.
  4. Bernd Pitschak, Jürgen Mergel, Elektrolyse-Verfahren, in: Johannes Töpler, Jochen Lehmann (Hrsg.), Wasserstoff und Brennstoffzelle. Technologien und Marktperspektiven, Berlin Heidelberg 2014, 189-208, S. 203.
  5. Carbon Capture Journal: CCS perspectives in energy intensive industries@1@2Vorlage:Toter Link/www.carboncapturejournal.com (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiveni Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis., 10. Januar 2011.
  6. a b BASF: BASF and Linde cooperate: Flue gas carbon dioxide capture@1@2Vorlage:Toter Link/www.basf.com (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiveni Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis., Pressemitteilung vom 15. Januar 2010.