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Bauhaus Luftfahrt Jahrbuch 2017

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41<br />

Systemvergleich für PtL<br />

CO 2 -Bereitstellung aus der Luft (oben)<br />

und aus einem Kraftwerk (unten). Der<br />

CO 2 -Kreislauf ist nur für den Lufteinfang<br />

geschlossen. Wegen der spezifischen<br />

Energiebilanz kann das Kraftwerk auch<br />

nicht als Brückentechnologie dienen.<br />

System comparison for PtL<br />

CO 2 supply from the air (top) and from a power<br />

plant (bottom). The carbon cycle is only<br />

closed for direct air capture. CO 2 provision<br />

from coal power plants is unsustainable due<br />

to the very unfavourable energy balance.<br />

Process<br />

energy<br />

Coal<br />

1 mol atmospheric CO 2<br />

heat (95 °C)<br />

Air<br />

1 mol CO 2<br />

60 kJ el<br />

capture inert<br />

1 mol C<br />

390 kJ<br />

1 mol fossil C<br />

175 kJ el<br />

η el ≈ 45 %<br />

Fossil<br />

electricity<br />

Power<br />

plant<br />

1 mol CO 2<br />

inert<br />

Renewable<br />

electricity<br />

1200 kJ el<br />

1 mol CO 2<br />

η PtL ≈ 50 %<br />

1 mol CH 2<br />

PtL<br />

Fuel<br />

600 kJ fuel<br />

Renewable<br />

electricity<br />

1200 kJ el<br />

η PtL ≈ 50 %<br />

1 mol CO 2<br />

1 mol CH 2<br />

PtL<br />

Fuel<br />

600 kJ fuel<br />

Auswirkung der CO 2 -<br />

Bereitstellung auf die<br />

Kraftstoffkosten<br />

Die CO 2 -Bereitstellung aus Ethanolanlagen<br />

kostet derzeit etwa 10 EUR pro Tonne CO 2 ;<br />

Lufteinfang könnte langfristig für unter 100 EUR<br />

pro Tonne CO 2 möglich sein.<br />

Contribution of CO 2 provision<br />

to the fuel costs<br />

CO 2 supply from ethanol plants currently costs<br />

about 10 euros per tonne of CO 2 ; the long-term<br />

costs of direct air capture may be slightly below<br />

100 euros per tonne of CO 2 .<br />

Cost impact in euros per litre of fuel<br />

0.40<br />

0.35<br />

0.30<br />

0.25<br />

0.20<br />

0.15<br />

0.10<br />

0.05<br />

0.00<br />

Impact of CO 2 provision on syncrude production cost<br />

Carbon conversion efficiency: 100 % 90 % 80 %<br />

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />

Cost of CO 2 provision in euros per tonne<br />

Dr. Arne Roth Lead Alternative Fuels<br />

Kohlendioxid (CO 2 ) ist die ultimative Kohlenstoffquelle für alle alternativen Kraftstoffe, unabhängig davon, ob es über<br />

technische Prozesse oder die natürliche Photosynthese fixiert wird. Als Voraussetzung für eine nachhaltige Kraftstoffproduktion<br />

gilt dabei, dass das CO 2 aus erneuerbaren Quellen stammen muss. Für den langfristigen Erfolg von Technologien wie<br />

Power-to-Liquid (PtL), die CO 2 in reiner Form als Rohstoff benötigen, ist daher die Entwicklung von Konzepten zur erneuerbaren<br />

Bereitstellung von CO 2 entscheidend. Deren Skalierbarkeit und lokale Verfügbarkeit müssen dem potenziellen Bedarf entsprechen.<br />

Vor diesem Hintergrund ist die CO 2 -Abscheidung aus der Atmosphäre eine Schlüsseltechnologie.<br />

Carbon dioxide (CO 2 ) is the ultimate carbon source for all alternative fuels, irrespective of whether it is converted in<br />

a technical process or assimilated via natural photosynthesis. However, truly sustainable fuel production is only possible,<br />

if the utilised CO 2 is supplied from renewable sources. For the successful industrial implementation of technologies depending on<br />

pure CO 2 as feedstock, such as Power-to-Liquid (PtL), it is therefore crucial to develop concepts enabling the renewable provision of<br />

CO 2 . Scalability and local availability of such concepts thereby have to match the potential demand. In this context, CO 2 extraction<br />

from the atmosphere represents a key technology.

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