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Verwertung von co2

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  • 1. Verwertung von CO Nazmi Hamdan 7. Semester, Fachhochschule Mnster Fachbereich Energie Gebude Umwelt29 Mrz 2012Stand: 2012-03-29 AntriebsforschungNazmi Hamdan

2. Gliederung des Vortrags Gliederung EinleitungEinleitung CCS CCS: Abscheidung, Transport, SpeicherungVerwertung von CO2 Fazit und Verwertung von CO2: organisch-chemische AusblickVerwendung, physikalische Nutzung, biologischeNutzung Fazit: energetische AusblickStand: 2012-03-29Antriebsforschung Nazmi Hamdan2 Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 3. Einleitung: Verwertung von CO2 als Brckentechnologie Vorindustrielles CO2-Niveau = 280 ppm Gliederung Einleitung Heute liegt die CO2-Konzentration in der Atmosphre bei ca. 390 ppm CCSVerwertung von Temperaturanstieg sehr wahrscheinlich auf den beobachteten CO2Anstieg der anthropogen verursachten Treibhausgaskonzentration Fazit undzurckzufhren (IPCC, 2007) Ausblick Bei einer Verdoppelung der CO2-Konzentration globaleKlimaerwrmung von 2,0 bis 4,5 C zu erwarten Folge: extreme Wettersituationen, wirtschaftliche Schden,nachhaltige Schden fr viele kosystemeStand: 2012-03-29Antriebsforschung Nazmi Hamdan3 Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 4. Kohlenstoffzyklus Gliederung Einleitung CCSVerwertung von CO2 Fazit und AusblickQuelle: United States Department of Energy - Simplified Global Carbon CycleStand: 2012-03-29Antriebsforschung Nazmi Hamdan 4 Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 5. CCS (Carbon Capture and Storage) als Handlungsoption fr groe EmissionsquellenEINLAGERUNG Gliederung (200-2000 Gt CO2 yr-1)- Erdl- undEinleitungErdgaslagersttten - nicht frderbare CCS Kohleflze ABSCHEIDUNGTRANSPORT - salzwasserfhrende - Post-combustion SandsteinschichtenVerwertung von- Pre-combustion- Pipelines CO2- Oxyfuel- Tanklaster- Tankschiffe Fazit und Ausblick VERWERTUNG(100-200 Mt CO2 yr-1) Quelle: IPCC, 2007Nazmi Hamdan 5Stand: 2012-03-29Antriebsforschung Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 6. CO-Vermeidungs- und VerwertungsstrategieGliederung EinleitungCCS Verwertungvon CO2Fazit undAusblickVerwertungskriterien:1. Wertschpfung2. Fixierungsmenge (Mt CO2 pro Mt Produkt)3. Fixierungsdauer (Jahrzehnte oder weniger) Stand: 2012-03-29Antriebsforschung Nazmi Hamdan6 Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 7. CO2 als Rohstoff Gliederung CO2 ist als Verbrennungsendprodukt energiearm und stabilEinleitung CCS zur Weiterverwendung muss CO2 zunchst aktiviert werden Verwertung von CO2 Aufgrund der niedrigen CO2-Reaktionsfhigkeit, sind meisten Fazit undReaktionen katalytisch untersttzt und laufen bei hheren AusblickTemperaturen und/oder Drcken ab.Mglichkeiten der Aktivierung: (Thermisch) Katalytisch ElektrischStand: 2012-03-29Antriebsforschung Nazmi Hamdan7 Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 8. zur berwindung der energetischen Hrde: katalytisch aktivierte Reduktion von CO (z.B. Spaltung von CO zu Methan) GliederungEinleitung CCS Verwertung elektrische CO-Spaltung durch regenerative Systeme Wasserelektrolyse mit CO-frei von CO2erzeugtem Strom aus regenerative Energiequelle (Windenergie) Fazit und AusblickStand: 2012-03-29AntriebsforschungQuelle: motorafondo.net Nazmi Hamdan 8 Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 9. GliederungEinleitung CCS Verwertung von CO2 Fazit und AusblickStand: 2012-03-29Antriebsforschung Nazmi Hamdan9 Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 10. GliederungEinleitung CCS Verwertung von CO2 Fazit und AusblickStand: 2012-03-29Antriebsforschung Nazmi Hamdan10 Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 11. GliederungEinleitung CCS Verwertung von CO2 Fazit und AusblickStand: 2012-03-29Antriebsforschung Nazmi Hamdan11 Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 12. GliederungEinleitung CCS Verwertung von CO2 Fazit und Ausblick Quelle: Micheal Rper, BASF SENazmi Hamdan12Stand: 2012-03-29Antriebsforschung Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 13. Getrnkeindustrie & Nahrungsmittel Gliederung Textilreinigung ExtraktionsmittelEinleitung Khlungsmittel CCS Feuerlschern Schutzgas Verwertung von CO2 Fazit und - zur CO2-Fixierung ist die physikalische Nutzung aufgrund der meist schnellen CO2- Ausblick Freisetzung am wenigsten attraktiv - es muss aber kein neues CO2 extra hergestellt werden - die Mengen an physikalisch nutzbarem CO2 knnen gro seinStand: 2012-03-29Antriebsforschung Nazmi Hamdan13 Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 14. GliederungEinleitung CCS Verwertung von CO2 Fazit und AusblickStand: 2012-03-29Antriebsforschung Quelle: Dr. Martin Lohrmann, Konzernforschung Antriebsenergie Nazmi Hamdan14 Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 15. Energiebedarf von Algen zur Kraftstoffgewinnung GliederungEinleitung CCS Verwertung von CO2 Fazit und AusblickStand: 2012-03-29Antriebsforschung Quelle: Jingjing Zhu (2010) Nazmi Hamdan15 Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 16. Potenziale: GliederungEinleitung CCS Verwertung von CO2 Fazit und AusblickHerausforderungen: Die Kosten der Algenanlagen noch unwirtschaftlich: 3.000-30.000 /t Algenbiomasse Vergleichpreis mit Rapsl: 650 /t Rapsl hohe Flchenbedarf zur CO-Fixierung: 215 km proKohlekraftwerkStand: 2012-03-29Antriebsforschung Nazmi Hamdan16 Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 17. Makroalgen Gliederung keine weitere Erhhung der Produktionsrate bei hoher CO2-KonzentrationEinleitung CCS Verwertung von CO2 Fazit und Ausblick Quelle: Kaladharan and Reeta Jayashanker (2003)Stand: 2012-03-29Antriebsforschung Quelle: Dr. Martin Lohrmann, Konzernforschung Antriebsenergie Nazmi Hamdan 17 Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 18. innovativer Lsungsanstze photoelektrochemische Reduktion von CO Gliederung1) 2)Einleitung CCS Verwertung von CO2 Fazit und AusblickQuelle: stanford.edu3) Quelle: schweizerische chemische Gesellschaft Quelle: stanford.eduStand: 2012-03-29Antriebsforschung Nazmi Hamdan 18 Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 19. innovativer Lsungsanstze GliederungEinleitung CCS Verwertung von CO2 Fazit und Ausblick Quelle: Det Norske Veritas (2011)Stand: 2012-03-29Antriebsforschung Nazmi Hamdan19 Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 20. energetische Betrachtung Energie zum Binden von CO2CO2 gebunden Methode MWh/ tMt / a Gliederung Methanol11,8 0,088Einleitung Harnstoff 5,25 0,18 146 CCS Carbamate 27,8 0,0310 Verwertung von CO2 Carbonate - - 0,2 Fazit und Salicylsure4,8 - 6,4 0,15 - 0,2 0,025 Ausblick Polymere 5,5 - 22,2 0,04 -0,17 10 Mikroalgen0,2 - 1,5 0,64 - 4,8250 Elektrochemisch2,5 0,38 0,2 Photochemisch 220,460,0044 - Photoelektrochemisch187 0,0051 -Stand: 2012-03-29Antriebsforschung Nazmi Hamdan 20 Alle Rechte bei Volkswagen AG, auch fr den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfgungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. 21. Fazit Klimaproblematik kann durch die stoffliche Nutzung von CO2 allein nicht lsen. Gliederung Mengenpotenzial als Chemierohstoff im Vergleich zur globalen Emission auf