In der Versuchsanlage sollen folgenden Prozessschritte miteinander kombiniert werden: Mithilfe eines Adsorbers soll CO2 dabei zunächst aus der Umgebungsluft gefiltert werden (Direct-Air-Capture-Verfahren, DAC). Anschließend soll es zusammen mit erneuerbarem Wasserstoff in einem mikrostrukturierten Reaktor in Methan und Wasser umgewandelt werden. Das erzeugte Methan soll als Kohlenstoffträger für den weiteren Prozess dienen und wird dazu in einen mit flüssigem Zinn befüllten Blasenreaktor geleitet. In den aufsteigenden Methanblasen kommt es zur Pyrolysereaktion, bei der Methan in seine Bestandteile zerfällt. Dies sind zum einen Wasserstoff, der direkt in die Methanisierung zurückgeführt wird, sowie fester Kohlenstoff in Form von mikrogranularem Pulver, dem Carbon Black.

Prozessschritte im Verbund testen
Alle Prozessschritte wurden von den beteiligten Forscherinnen und Forschern bereits bis zum Labormaßstab entwickelt und untersucht. Sie wurden allerdings noch nie im Verbund getestet, erläutert Necoc-Projektkoordinator Benjamin Dietrich. Die geschickte Integration der Prozessbausteine und die richtige Prozessführung werden entscheidend für die Energieeffizienz des Verfahrens und die Qualität des Produkts Carbon Black sein, fährt Dietrich fort. Der entscheidende Vorteil gegenüber den bisher vorgeschlagenen Konzepten zur Reduzierung von atmosphärischem CO2 – etwa Carbon-Capture-and-Storage-Methoden (CCS), bei denen die Speicherung von CO2 in tiefen Gesteinsschichten vorgesehen ist – liege dabei vor allem im Endprodukt. Fester Kohlenstoff sei weniger komplex in der Handhabung als CO2 und sogar als Rohstoff nützlich. Bislang sei Carbon Black hauptsächlich aus fossilem Erdöl hergestellt worden.

Die Versuchsanlage wird auf dem Gelände des KIT errichtet. Ziel ist es, den Betrieb über einen längeren Zeitraum zu demonstrieren. In zukünftigen Ausbaustufen soll dann sowohl die Leistungsfähigkeit pro Container gesteigert werden als auch der parallele Betrieb vieler Anlagen möglich sein. Neben der Projektkoordination und dem Betrieb der Anlage trägt das KIT mit der Pyrolysetechnologie zum Projekt bei (siehe ee-news.ch vom 31.10.2019 >>)

Weitere Informationen zum Forschungsprojekt Necoc >>

Text: ee-news.ch, Quelle: Karlsruher Institut für Technologie (KIT)