Ähnlich wie Lottoziehung
Damit diese Art von Verbrennung funktioniert, muss das Metalloxid-Pulver dauerhaft zirkulieren und für Sauerstoff-Transport zwischen den beiden Reaktoren sorgen. Das gelingt durch das Wirbelschichtverfahren, mit dem man an der TU Wien viel Erfahrung hat: Wenn man feste Partikel auf die richtige Weise von einem Gas (etwa Luft oder Erdgas) durchströmen lässt, verhält sich die Mischung ähnlich wie eine Flüssigkeit, man spricht von „Fluidisierung“. „Man kann sich das vorstellen wie bei der Lottoziehung – dort werden die Kugeln in der Trommel von einem Luftstrom durcheinandergewirbelt – also fluidisiert“, erklärt Stefan Penthor.
Seit vielen Jahren gilt die TU Wien als wichtiges internationales Forschungszentrum im Bereich Wirbelschichttechnik und Chemical Looping Combustion – ein Ruf, der maßgeblich durch die Arbeit von Institutsvorstand Prof. Hermann Hofbauer und Prof. Tobias Pröll (mittlerweile BOKU) geprägt wurde. Deshalb spielt die TU Wien auch im kürzlich gestarteten EU-Projekt „SUCCESS“ eine zentrale Rolle. 16 Partnereinrichtungen aus ganz Europa (Österreich, Schweden, Norwegen, Spanien, Frankreich, Belgien, Niederlande, Großbritannien) arbeiten zusammen, koordiniert wird das Projekt in Wien.
Der letzte Schritt zur Markttauglichkeit
Im Prinzip hat man die Technik von CLC-Anlagen mittlerweile gut verstanden, SUCCESS soll nun in den nächsten dreieinhalb Jahren den Schritt vom Versuchsreaktor zum industriellen Anlagebau schaffen. Die Verbrennungsanlage an der TU Wien – nirgendwo auf der Welt läuft derzeit eine größere – bringt eine Leistung von 140 Kilowatt, am Ende soll die Technologie reif für die Demonstration im industriellen Maßstab sein. Dazu müssen zwei große Forschungsthemen angepackt werden: Zum einen geht es um die Suche nach den optimalen Sauerstoffträgern, viele verschiedene Metalloxide kommen dafür in Frage. Zum zweiten steht das Reaktordesign selbst im Zentrum des Forschungsprojekts, hier wird die TU Wien viel Know-How beisteuern. Parallel zu „SUCCESS“ ist momentan bereits die Planung für eine Anlage in Kanada in der Größenordnung von 10 MW recht weit fortgeschritten. Für diese Anlage soll das von der TU Wien entwickelte Reaktorkonzept verwendet werden.
Es gibt heute eine ganze Reihe von Ideen, das CO2 vom Abgas einer Verbrennungsanlage zu trennen. Man kann den Brennstoff mit reinem Sauerstoff verbrennen – dann fällt im Abgas kein Stickstoff an, man kann den Brennstoff schon vorher vom Kohlenstoff befreien – dann fällt kein CO2 an, oder man kann nachträglich das CO2 aus dem Abgasstrom auswaschen. All diese Verfahren sind allerdings aufwändig und teuer. Das CLC-Verfahren hingegen verspricht eine energieeffiziente, billige Lösung, die wohl in relativ kurzer Zeit zur Marktreife gebracht werden kann.
Energy & Environment ist – neben Computational Science & Engineering, Quantum Physics & Quantum Technologies, Materials & Matter sowie Information & Communication Technology – einer von fünf Forschungsschwerpunkten der Technischen Universität Wien. Geforscht wird an der Erschließung neuer Energiequellen, der Versorgung mit Energie sowie deren Speicherung und effiziente Nutzung. Das technische Know how wird durch Expertise in den Bereichen Klima, Umwelt, Wirtschaft und Rohstoffe erweitert.
->Quelle: tuwien.ac.at