Gasprozesstechnik
Die Tätigkeiten innerhalb der Gasprozesstechnik konzentrieren sich auf die Bereiche:
- Aufbereitung von biogenen Rohgasen aus der thermochemischen Konversion von Feststoffen aber auch aus der anaeroben Vergärung (Biogas). Hierbei müssen Rohgase verschiedener Qualität und Zusammensetzung für die jeweilige Anwendung gereinigt und konditioniert werden. Die eingesetzten Maßnahmen reichen dabei von "einfacher" Kühlung und Partikelabscheidung bis zur Spurenstoffentfernung für nachfolgende katalytische Prozesse. Für die zukünftige Einspeisung ins Erdgasnetz müssen Rohgase (i. d. R. Gemische aus H2, CO, CO2, H2O, CH4, CnHm) aufbereitet werden. Neben der katalytischen Methanisierung und der Gaswäsche kommen dafür die Druckwechseladsorption sowie Membranverfahren in Betracht.
- 3D-Zeichnung der SolarFuel-Anlage
- CO2-Absorption aus der Luft und Bereitstellung von konzentriertem CO2 für eine Kraftstoffsynthese zur Speicherung von erneuerbarer Energie aus Windkraft und Photovoltaik-Anlagen bei Überkapazitäten und in abgelegenen Gebieten. Dabei wird CO2 durch alkalische Wäsche aus der Luft absorbiert. Mittels elektrochemischer Verfahren wie Elektrodialyse oder Elektrolyse wird die beladene Waschlösung regeneriert und CO2 für die Kraftstoffsynthese mit Wasserstoff aus der Elektrolyse bereitgestellt.
Im Auftrag der SolarFuel GmbH wurde am ZSW ein Konzept zur CO2-Abtrennung aus der Luft und integrierter Kraftstoffsynthese mittels H2 aus der Elektrolyse realisiert. Die containerintegrierte Anlage hat am 18. November 2009 ihren Betrieb aufgenommen.
- Gaskonditionierung von Reformatgas (z. B. aus der Erdgasreformierung) für den Einsatz in Brennstoffzellen. Dies umfasst die Entschwefelung, CO-Konvertierung (HT-, NT-Shiftstufen), selektive Oxidation oder Methanisierung.
- CO2-Minderung bei fossilen Kraftwerken mittels Hochtemperatur-CO2-Sorbentien auf Basis natürlicher Mineralien. Hochtemperatursorbentien (z.B. CaO) eignen sich auch zur katalytischen Teerminderung bei Vergasungsprozessen. Durch entsprechende Prozessführung können beide Sorbens-Eigenschaften, CO2-Absorption und Teerminderung, (in situ) prozessintegriert genutzt werden.
Ziel der Entwicklungsarbeiten in allen Bereichen ist eine möglichst hohe Prozessintegration der Gasreinigungs- und Konditionierungsstufen in den Gesamtprozess.
