Abgas-CO₂-Methanolwäsche

Blockheizkraftwerke leisten durch die besonders effiziente Ausnutzung der Primärenergie und Ihre dezentrale Anwendbarkeit einen wichtigen Beitrag beider effizienten Nutzung von Energie. Um diese bewährte Technik auch mit fossilen Brennstoffen klimaneutral zumachen, haben wir ein Verfahren für die effiziente Abscheidung undVerflüssigung des CO₂ aus dem Motorabgas entwickelt.

Entwicklungsstand des Abgas-CO₂-Methanolwäsche

Zurzeit testet Kirchner Energietechnik GmbH in Kooperation mit der Hochschule Stralsund eine Anlage zur CO₂-Methanolwäsche. Die Testanlage eignet sich zur Verarbeitung von Gasen mit unterschiedlichem CO₂-Gehalt, u. a. zur Verarbeitung von Abgas.

Die Testanlage ist in einen 10-Fuß-Container eingebaut. Die Absorptionskolonne, die Regenerierkolonne und die Kältetechnik sind außerhalb des Containers an der Stirnseite angebaut. Mit der Testanlage lässt sich das Abgas von BHKWs mit bis zu 100 kW elektrischer Leistung verarbeiten.

Verfahrensablauf der Abgas-CO₂-Methanolwäsche

Unsere Abgas-CO₂-Methalwäsche arbeitet mit folgendem Verfahrensablauf.

Schritt 1 Trockung und Kühlung des Abgases auf Umgebungstemperatur

Schritt 2 Tieftemperaturkühlung des Abgases auf bis zu -50 °C, energieoptimiert durch Nutzung der Kälte des gewaschenen Abgases

Schritt 3 Isotherme Wäsche des Abgases mit Methanol bei Tieftemperatur in der Absorptionskolonne, dabei Gewinnung eines gewaschenen, CO₂-freien Abgasstroms und eines Stoffstrom aus mit CO₂ beladenem Methanol

Schritt 4 Erwärmung des gewaschenen CO₂-freien Abgases auf Umgebungstemperatur, energieoptimiert durch Nutzung der Wärme des zu kühlenden Rohabgases des Schrittes 2

Schritt 5 klimaneutrale Emission des gewaschenen Abgases in die Atmosphäre

Schritt 6 Thermische Regenerierung des mit CO₂ beladenen Methanols in der Regenerierkolonne, dabei Gewinnung von reinem Methanols zur Wiederverwendung in der Absorptionskolonne und Desorption von reinem, gasförmigem CO₂

Schritt 7 Verdichtung des desorbierten CO₂, Tieftemperaturkühlung auf -40 °C und Verflüssigung des CO₂ für den nachfolgenden Transport zu einem Nutzer oder zu einer Lagerstätte

Neben der Entsorgung des CO₂ mit der CCS-Technologie (engl.: Carbon Dioxide Capture and Storage) gibt es viele Anwendungen für die stoffliche CO₂-Nutzung wie z. B. in der Getränkeindustrie und der Erwerbslandwirtschaft. Eine weitere wichtige Nutzung ist die Verwendung von CO₂ für die Methanol-Produktion. Methanol kann sowohl als e-Fuel wie auch als Basischemikalie genutzt werden.

Kosten der Abgas-CO₂-Methanolwäsche

Bei dem aktuellen Entwicklungsstand der Abgas-CO₂-Methalwäsche ist eine Kostenschätzung mit großen Unsicherheiten behaftet. Die nachfolgend angegebenen Werte sollen nur der groben Orientierung dienen.

Für ein BHKW mit 300 kW elektrischer Leistung beträgt der Kaufpreis für eine Containeranlage zur Abgas-CO₂-Methalwäsche ca. 600.000 €
Durch den Energieaufwand für die Tieftemperatur-Kälte, die Regenerierung des Methanols und die CO₂-Verflüssigung erhöhen sich die Kosten für die Erzeugung von elektrischer Energie durch das BHKW um ca. 5 ct/kWh.
Auf der Habenseite entfällt für den Betrieb des BHKW die CO₂-Steuer von zurzeit 65 €/tCO2.