Sensor überwacht innovative CO2-Filter für Kraftwerke

Mehr als ein Drittel der Emissionen in Europa stammen aus Kraftwerken, die fossile Brennstoffe verfeuern. Eine Möglichkeit, um diese CO2-Emissionen deutlich zu verringern ist die Speicherung dieses Treibhausgases in unterirdischen Hohlräumen wie leeren Gasfeldern und Aquiferen. Um allerdings Kohlendioxid unterirdisch zu speichern, muss es zuerst abgetrennt und aufgefangen werden.

Die effiziente Trennung des CO2-Gases von den anderen Bestandteilen des Rauchgases ist derzeit noch sehr schwierig und anspruchsvoll. Die am häufigsten verwendete Technik ist die Absorption des Gases. Das Rauchgas strömt durch mehrere Bäder, in denen CO2 an Amine gebunden wird. Diese „Waschtechnik“ benötigt viel Energie und ist daher nicht sehr kostengünstig und erfordert sehr große Rauchgaswäscher.

Eine kostengünstigere Alternative dazu bieten Membranen mit eingebetteten Nanostrukturen. Diese Membranen sollen CO2 auffangen und abtrennen, ohne teure Waschbäder. Da nach der Herstellung der Membranen keine zusätzlich Energie für den Trennungsprozess aufgewendet werden muss, ergibt sich eine erhebliche Energieeinsparung und Reduzierung der Anlagenanforderungen.

Mit der Entwicklung optimaler nanostrukturierter Membranen zur CO2-Abtrennung aus Kraftwerksabgasen beschäftigt sich seit Ende 2006 das EU-Projekte NANOGLOWA (Nano-structured Membranes against Global Warming). Das NANOGLOWA-Konsortium setzt sich aus 26 Einrichtungen und Unternehmen aus 14 verschiedenen europäischen Ländern zusammen.

Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat in Zusammenarbeit mit den EU-Partnern für das NANOGLOWA Projekt einen Sensorprototyp entwickelt, der die Funktionalität der Filtermembranen im Dauereinsatz überwachen soll. Da die Membranen dem ständigen Strom der aggressiven Rauchgase ausgesetzt sind, muss der Sensor chemisch stabil und langlebig sein. Erste Untersuchungen haben bewiesen, dass der Sensor sowohl in Gas- wie auch in Wasserumgebungen funktioniert.

Nach der Integration des Sensors in dem Membranprototyp werden weitere Tests erfolgen. Dabei soll nicht nur die Menge des herausgefilterten CO2 sondern auch Veränderungen der Membranen überwacht werden.

Kontakt:
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Michael Botts
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Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.