cav_2024-001_144cav – Prozesstechnik für die Chemieindustrie 01-2024
Die Fachzeitschrift cav - Prozesstechnik für die Chemieindustrie berichtet über Verfahren, Anlagen, Apparate und Komponenten für die chemische und pharmazeutische Industrie. Weitere Themen sind IT-Technologien, Industrie 4.0, digitale Produktion, MSR- und Automatisierungstechnik und Prozessanalysentechnik. Abgerundet wird das inhaltliche Spektrum durch Ex-Schutz, Anlagensicherheit, Arbeitsschutz, Instandhaltung, Standortmanagement und Energiemanagement.
Die Fachzeitschrift cav - Prozesstechnik für die Chemieindustrie berichtet über Verfahren, Anlagen, Apparate und Komponenten für die chemische und pharmazeutische Industrie. Weitere Themen sind IT-Technologien, Industrie 4.0, digitale Produktion, MSR- und Automatisierungstechnik und Prozessanalysentechnik. Abgerundet wird das inhaltliche Spektrum durch Ex-Schutz, Anlagensicherheit, Arbeitsschutz, Instandhaltung, Standortmanagement und Energiemanagement.
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<strong>cav</strong> FOKUS ENERGIEEFFIZIENZ UND NACHHALTIGKEIT<br />
Negative Emissionen durch Kohlenstoffdioxidabscheidung aus der Luft<br />
Präzise Messtechnik <strong>für</strong><br />
Direct Air Capture<br />
Um das 1,5-Grad-Ziel des Pariser Klimaabkommens zu erreichen, muss Kohlendioxid<br />
auch direkt großtechnisch aus der Atmosphäre entfernt werden. Etliche Unternehmen<br />
weltweit arbeiten an solchen chemisch basierten Direct-Air-Capture-Technologien.<br />
Messtechnik von Endress+Hauser sorgt <strong>für</strong> <strong>die</strong> Effizienz und Sicherheit der Prozesse.<br />
Soll bis 2050 weltweit Klimaneutralität erlangt<br />
werden, sind grundlegende Maßnahmen<br />
in allen Sektoren notwendig. Das<br />
Hauptaugenmerk der von fossilem Kohlenstoff<br />
abhängigen Industrien liegt aktuell auf<br />
der Vermeidung von Emissionen durch Effizienzsteigerungen,<br />
Kreislaufwirtschaft oder<br />
den Einsatz von erneuerbaren Energien und<br />
grünem Wasserstoff. Allerdings wird das<br />
nicht genügen: Laut Weltklimarat lässt sich<br />
<strong>die</strong> Erderwärmung nur entsprechend begrenzen,<br />
wenn es zu negativen Emissionen<br />
kommt, also der Atmosphäre dauerhaft CO 2<br />
entzogen wird. Etliche Unternehmen entwickeln<br />
aktuell technische Lösungen zur Abtrennung<br />
von CO 2 direkt aus der Umgebungsluft<br />
<strong>–</strong> sogenannte Direct-Air-Capture-<br />
Verfahren (DAC). Das auf <strong>die</strong>se Weise gewonnene<br />
hochreine CO 2 wird dann in geologischen<br />
Formationen eingelagert oder direkt<br />
als klimaneutraler Rohstoff genutzt. Das<br />
Kohlenstoffdioxid kann zur Herstellung<br />
synthetischer Kraftstoffe, von Chemikalien<br />
oder als Kohlensäure in der Getränkeindustrie<br />
verwendet werden. Der DAC-Markt befindet<br />
sich an der Schwelle zum großtechnischen<br />
Bereich: <strong>2024</strong> soll <strong>die</strong> erste Anlage<br />
mit einer Abscheidungskapazität von bis<br />
1 Mio. t/a CO 2 in den USA starten.<br />
Zweistufiges Verfahren<br />
In der Regel bestehen <strong>die</strong> Verfahren zur direkten<br />
Luftabscheidung von CO 2 aus zwei<br />
Stufen:<br />
• Zuerst wird <strong>die</strong> Umgebungsluft mittels<br />
Ventilatoren in Kollektoren gesaugt, in denen<br />
das CO 2 von den übrigen Luft-Komponenten<br />
separiert und chemisch an ein<br />
Trägermaterial gebunden wird (Capture).<br />
Bei Solid-Air-Capture-Verfahren (S-DAC)<br />
sind das feste Amine auf Filtern, flüssigkeitsbasierte<br />
Liquid-Air-Capture-Technologien<br />
(L-DAC) nutzen dazu Amin- oder Hydroxidlösungen<br />
(Alkalilaugen). Die restliche<br />
Luft wird wieder in <strong>die</strong> Umgebung<br />
entlassen.<br />
• Danach wird das CO 2 in einem Regenerationsschritt<br />
durch Wärmezufuhr vom jeweiligen<br />
Sorptionsmittel getrennt, sodass <strong>die</strong>ses<br />
<strong>für</strong> einen neuen Zyklus bereitsteht und<br />
das abgeschiedene Gas nachfolgend gelagert<br />
oder weiterverwendet werden kann.<br />
Endress+Hauser hat <strong>die</strong> Entwicklung <strong>die</strong>ser<br />
Verfahren von Anfang an begleitet. Der Messtechnikspezialist<br />
verfügt heute über ein breites<br />
Know-how in <strong>die</strong>sem Anwendungsbereich<br />
mit Tausenden von installierten Sensoren.<br />
Differenzdruck im Filter überwachen<br />
Beispiel Solid-Air-Capture (S-DAC): Hier bindet<br />
sich das Kohlendioxid an festen Aminen<br />
auf Filtern im Inneren der Kollektoren. Sind<br />
<strong>die</strong>se nach rund 2 bis 3 h gesättigt, werden<br />
<strong>die</strong> Kollektoren von der Umgebungsluft getrennt<br />
und der Regenerationszyklus beginnt.<br />
Der Differenzdruck steigt durch <strong>die</strong> zunehmende<br />
Sättigung der Filter, daher ist eine<br />
Überwachung <strong>die</strong>ses Prozesswertes entscheidend.<br />
Die Differenzdruckmesszelle Deltabar<br />
Mit chemisch basierten Direct-Air-Capture-Technologien kann Kohlendioxid direkt aus der Atmosphäre<br />
entfernt werden. Das hochreine CO 2 wird dann in geologischen Formationen eingelagert oder direkt<br />
als klimaneutraler Rohstoff genutzt.<br />
Bild: VectorMine <strong>–</strong> stock.adobe.com<br />
28 <strong>cav</strong> <strong>01</strong>-<strong>2024</strong>
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