Forscher machen Gaskraftwerke umweltneutral

University of California entwickelt innovatives Verfahren zur Abtrennung von CO2

Modell des porösen CO2-Fängers (Grafik: Eugene Kim, berkeley.edu)

Berkeley (pte/27.07.2020/06:00) Mit einer neuen Technik trennen Forscher der University of California am Standort Berkeley http://berkeley.edu CO2 in den Abgasen von Erdgaskraftwerken ab, sodass es das Klima nicht mehr belastet. Das ließe sich auch heute schon realisieren, doch die dazu nötige Technik ist teuer und energieintensiv.

MOFs als Wunderwaffe

Mit dem Verfahren, das mithilfe des Öl- und Gaskonzerns ExxonMobil entwickelt worden ist, könnte es gelingen, diesen Kraftwerkstyp nahezu umweltneutral zu machen. Das Verfahren ist den Experten nach sechsmal effektiver als die Techniken, die heute - allerdings nur versuchsweise - eingesetzt werden und entfernt rund 90 Prozent des CO2s aus dem Rauchgas.

Jeffrey Long und sein Team setzen Metallorganische Gerüstverbindungen (MOF) ein, um CO2 einzufangen. Sie bestehen aus Metallatomen, die von organischen Molekülen zusammengehalten werden und sind hochporös. Werden sie mit stickstoffhaltigen Aminen angereichert, saugen sie das Klimagas auf. Die verwendeten MOFs basieren auf Magnesium. Wenn sie gesättigt sind, lässt sich das CO2 mit Dampf auswaschen, sodass es als Chemierohstoff genutzt oder in tiefen geologischen Formationen eingelagert werden kann.

Großtechnischer Einsatz

Heute wird Rauchgas durch eine Lösung geleitet, in der sich Amine befinden. CO2 wird so abgetrennt. Zum Schluss muss es aus der Lösung zurückgewonnen werden. Das ist das eigentlich Teure an diesem Prozess. Er verschlingt rund 30 Prozent der Energie, die das Kraftwerk verbraucht. "Wir haben gezeigt, dass die MOFs nach der Behandlung mit Dampf erneut eingesetzt werden können", sagt Simon Weston aus der ExxonMobil-Forschungsabteilung. Das ermögliche den großtechnischen Einsatz des Verfahrens, glaubt er.

Das Verfahren funktioniert auch bei geringen CO2-Konzentrationen, weil die MOFs speziell darauf zugeschnitten werden können. Daher sind sie auch für Industrieanlagen oder Kohlekraftwerke geeignet. Long hat, um das Verfahren zu kommerzialisieren, das Unternehmen Mosaic Materials http://mosaicmaterials.com gegründet, das laut Firmenmotto "fortgeschrittene Werkstoffe für eine saubere Zukunft" entwickelt.

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