Vakuumlösungen für die Abscheidung, Nutzung und Speicherung von CO₂ (CCUS)
CO2 kann entweder direkt aus der Atmosphäre abgeschieden werden (Direktabscheidung aus der Luft) oder aus den Emissionen der industriellen Fertigung, insbesondere Chemieanlagen, Stahlwerken, Öl- und Gasraffinerien, Zementanlagen und Kraftwerken. Dazu werden verschiedene Verfahren zur CO2-Abscheidung verwendet, wie z. B. chemische Absorption, physikalische Absorption oder Adsorption, Membranabscheidung, kryogene Abscheidung und chemisches Looping.
Eine Vakuumumgebung ermöglicht eine effiziente CO2-Abscheidung durch:
- Niederdruckbetrieb bei Desorption mit festem Sorptionsmittel (Vakuum-Druckwechseladsorption oder VPSA)
- Regeneration von chemischem Sorptionsmittel mit verringerter Wärmemenge
- Gasabscheidung durch die Membran unter Verwendung der Druckdifferenz als Antriebskraft
CCUS-Technologien ermöglichen verschiedenen Branchen, das abgeschiedene CO2 wie folgt zu nutzen:
- Rohstoff für die Chemikalienherstellung und Baustoffe
- Kraftstoffe für die Industrie
- Düngemittel in der Landwirtschaft
- Gase für Getränke
- Gase im medizinischen Bereich
- Gaseinspritzung für verbesserte Ölrückgewinnung in Reservoirs
Überschüssiges CO2 kann dauerhaft in erschöpften Onshore- oder Offshore-Gasfeldern gelagert werden. Bei den meisten der heute eingesetzten Technologien zur CO2-Abscheidung kommen skalierbare Vakuumpumpenlösungen zum Einsatz.
Welche Methoden der CO₂-Abscheidung erfordern Edwards-Vakuumpumpen?
Edwards Vakuumlösungen kommen erfolgreich in verschiedenen Technologien zur CO2-Abscheidung weltweit zum Einsatz, da sie von der Pilotanlage bis hin zu kompletten Produktionsstandorten skalierbar sind und somit eine wichtige Unterstützung für erfolgreiche Installationen bieten. Die Vakuumlösungen von Edwards bieten viele Lösungen für eine nachhaltige Fertigung, darunter:
- Robuster und zuverlässiger Betrieb mit breitem Vakuum-Produktportfolio
- Technologien mit verschiedenen Baumaterialien
- Energieeffizienz und niedrigere Betriebskosten
- Globale Vertriebs- und Service-Präsenz
- Anwendungsexpertise
Direktabscheidung aus der Luft (Direct Air Capture, DAC)
Bei dieser Methode wird CO2 direkt aus der Umgebungsluft abgeschieden. Die Luft wird zunächst durch vertikale oder horizontale Ventilatoren angesaugt, bevor CO2 anschließend mittels Absorptions- oder Adsorptionstechnik abgeschieden wird. Die CO2-Konzentration in der Luft beträgt typischerweise 400 ppm, was bedeutet, dass pro Tonne CO2 ca. 1,25 Millionen Kubikmeter Luft benötigt werden.
Die zuverlässige Flüssigkeitsringvakuumpumpentechnologie von Edwards wurde erfolgreich für die Direktabscheidung von CO2 aus der Luft eingesetzt. Ein Beispiel sind unsere Flüssigkeitsringvakuumpumpen der LR-Serie, die in verschiedenen Materialausführungen und in unterschiedlichen Größen für eine bessere Skalierbarkeit erhältlich sind und mit minimalem Wartungsaufwand und Geräuschpegel arbeiten, wodurch sie sich ideal für den Dauerbetrieb eignen.
CO₂-Abscheidung vor der Verbrennung
Bei der CO2-Abscheidung vor der Verbrennung wird CO2 aus einem Gasgemisch vor dem Verbrennungsprozess entfernt. Der Vergasungsprozess oxidiert fossile Brennstoffe (Erdgas, Kohle, Abfälle, Biomasse) mit Dampf und Sauerstoff/Luft unter hoher Temperatur und hohem Druck teilweise, um Synthesegas zu bilden. Dieses Synthesegas wird einer Wasser-Gas-Shift-Reaktion unterzogen, um CO2 und Wasserstoff zu erzeugen. Durch physikalische Absorptionsprozesse wird das CO2 mit einem Separator isoliert. Dieser Prozess eignet sich besonders für Verbrennungsanlagen mit integrierter Vergasung (Integrated Gasfication Combined Cycle, IGCC).
Edwards intelligente Trockenvakuumpumpen wie die trockenlaufenden Schraubenvakuumpumpen GXS und mechanischen EH-Verstärker können im Vorverbrennungsprozess verwendet werden, um die erforderliche Druckdifferenz im Membransystem zu erzeugen, mit der das CO2 im Gasgemisch vom Wasserstoff abgeschieden wird. Mit ihrem modernen Steuerungsmechanismus sowie einem modularen und skalierbaren Konzept bieten die trockenlaufenden Pumpenlösungen maximale Flexibilität.
CO₂-Abscheidung nach der Verbrennung
Die Technologie zur CO2-Abscheidung nach der Verbrennung ist eine der etabliertesten CCUS-Technologien, da sie in bestehenden Produktionsanlagen nachgerüstet werden kann. Diese Technologie ermöglicht es uns, CO2 vom resultierenden Rauchgas der Fertigungseinheiten abzuscheiden. Edwards bietet zuverlässige Vakuumlösungen für die Nachrüstung der Technologie zur CO2-Abscheidung. Sprechen Sie mit unseren Anwendungsspezialisten über Vakuumfiltration und Entwässerung von Gips im FGD-Prozess und die Abscheidung von CO2 aus dem Amin-Lösungs- oder Sorptionsmittel.
Edwards trockenlaufende Schraubenvakuumpumpen EDS für chemische Anwendungen sind auf die sichere Handhabung zunehmend komplexer chemischer Dämpfe und Lösungsmitteldämpfe ausgelegt – und das bei niedrigen Betriebskosten. Unsere speziell entwickelten Produkte, wie unsere Dampfejektor-Vakuumsysteme, bieten eine verbesserte Energieeffizienz und die Fähigkeit, hohe Dampflasten ohne das Risiko von Kavitationsproblemen zu bewältigen.
Bioenergie mit CO₂-Abscheidung (Bioenergy with Carbon Capture, BECCS)
Bei der CO2-Abscheidung und -Speicherung mit Bioenergie wird Biomasse verwendet, um CO2 aus der Atmosphäre abzuscheiden und zu speichern. Diese Biomasse wird dann verbrannt, um die Energie zu nutzen. Bei diesem Prozess wird CO2 auf Deponien abgeschieden, aufgefangen und gelagert oder für die chemische Produktion verwendet. Der Abscheidungsprozess kann entweder vor oder nach der Verbrennung erfolgen, je nachdem, wofür die Biomasse verwendet werden soll.
Edwards bietet Flüssigkeitsringvakuumpumpen mit großer Kapazität der LR-Serie und Flüssigkeitsringvakuumpumpen der HR-Serie in Edelstahlausführung, die sich ideal für diese Art der CO2-Abscheidung eignen.
