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Co2-Abtrennung und Speicherung


von LukasH
22.02.2010
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 Kohle ist der Klimakiller schlecht hin. Allein 40% der Co2 Emissionen entstehen durch Kohlestrom. Doch wir können nicht auf Kohle verzichten denn auch etwa 40% des Stroms weltweit wird aus Kohle gewonnen. Was sollen wir tun?Ganz einfach einfach das Co2 abtrennen und unterirdisch Speichern. Ja das geht! Wir haben längst die Techniken erfunden die dazu nötig sind. Wie die funktionieren habe ich wärend meiner GFS über Kohlekraftwerke heraus gefunden. Hier also der Abschnitt aus meiner GFS der über Co2-Abtrennung und Speicherung ist

Co2-Abtrennung

Das schädliche CO2 kann mit speziellen Techniken abgetrennt werden. Diese Verfahren nennt man CCS(carbon diocxid capture and storage technologies). Über solche Techniken wäre es möglich 85 bis 90% des Kohlendioxid auffangen und unterirdisch zu speichern. Dadurch würde nur ein relativ kleiner Teil in die Atmosphäre gelangen. Bei normalen Kraftwerken müsste das CO2 , wie die anderen Schadstoffe , nach der Verbrennung abgefiltert werden. Die Verbrennung findet aber mit Luft statt und in ihr ist ein hoher Stickstoffanteil (80%). Deshalb enthalten die Rauchgase später auch viel Stickstoff. Die Abtrennung von CO2 ist dann nur unter niedrigen Druck, also Unterdruck, möglich, da der Stickstoff bei diesem Druck nicht mehr so stark zusammen gedrückt wird und deshalb nicht so komprimiert ist. Nur dann kann man das Kohlendioxid aus den Rauchgasen heraus filtern. Diesen niedrigen Druck zu erzeugen verbraucht sehr viel Energie und ist deshalb relativ teuer. Falls die CO2 –Abtrennung irgendwann zur Pflicht würde , also gesetzlich vorgeschrieben, könnte sich eine andere Methode , die Kohlevergasung, durchsetzen. Momentan ist diese zwar teurer, aber mit der CO2 –Abtrennung könnte sie billiger werden.
Kohlevergasung mit CO2 –Abtrennung:

In einem Vergaser wird Kohle unter hohen Druck reiner Sauerstoff und Wasser zugeführt. Der Sauerstoff kommt aus einer Lufttrennungsanlage. Das Gemisch oxidiert bei diesem hohen Druck zu einem Syntesegas, welches hauptsächlich aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff besteht. Anders als bei normalen Kraftwerken wird das Gas vor dem Verbrennen von Schadstoffen oder Stoffen, die sich später zu Schadstoffen verbinden, befreit, also von Russpartikeln ,Schwefel und eben auch von CO2 . Das Kohlenmonoxid reagiert mit Wasserdampf zu Kohlendioxid und noch mehr Wasserstoff. So besteht das Gas großteils aus Kohlendioxid und Wasserstoff. Das CO2 lässt sich dann ganz leicht abtrennen. Übrig bleibt ein Gas, das fast vollständig aus Wasserstoff besteht. Es wird anschließend in einer Gasturbine verbrannt. Anders wie bei einer Dampfturbine wird das Gas in der Turbine verbrannt und breitet sich durch die Erhitzung aus. Diese Ausdehnung treibt die Turbine an. Zwar wandelt sich dabei nur 33% der freigesetzten Energie in Strom um, wenn man aber die heißen Abgase über einen Wärmetauscher, der eine Dampfturbine antreibt, ableitet gewinnt man die verlorene Energie wieder. Dann liegt der Wirkungsgrad bei dieser Kopplung bei 85%. Dieses Kopplungsverfahren funktioniert nur, wenn der Brennstoff gasförmig vorhanden ist.

 

 

 

 

 

 


Co2 –Speicherung

Wenn das CO2 aus Erdgas oder Erdöl abgetrennt wird, kann es wieder direkt in die Öl- oder Gasquelle gepumpt werden. Dadurch steigt dort der Druck und es kann noch mehr gefördert werden. In Amerika wird dadurch um rund 4% die Erdölförderung gesteigert.
Bei Kohle klappt dieses Prinzip nicht. Selbst wenn man das CO2 in den Stollen pumpen würde, aus dem die Kohle aus dem es entstanden ist herkommt, würde der Platz nicht reichen.. Denn aus 1 Tonne Kohle entstehen 2,5 Tonnen Kohlendioxid, weil sich der Kohlenstoff der Kohle mit dem Sauerstoff der Luft verbindet. Abgesehen davon klappt dieses Verfahren nur bei Steinkohle und Anthrazit , nur sie kommen aus Bergwerken.
Es gibt aber auch anderen Holräume unter der Erde, in denen CO2 gelagert werden kann. Doch diese Speicherungen sind teuer. Es ist viel billiger das CO2 einfach in die Luft zu blasen und pro Tonne ca. 6 € zu bezahlen, wie es das Kyotoprotokoll festlegt, anstatt es für rund 120 bis 420 € pro Tonne zu speichern.
In Norwegen wird das CO2 nur deswegen in die Bohrlöcher gepumpt weil es dort eine höhere CO2-Steuer , 50€ pro Tonne, gibt und man dadurch mehr Öl fördert.
Eine Kohlenstoffdioxidspeicherung von Kohlenstoffdioxid , das aus Kohle entstanden ist , würde sich selbst dort nicht lohnen. Eine ganz andere Frage ist es ob die Speicherkapazitäten reichen würden. Darüber gibt es viele Studien mit verschiedenen Ergebnissen. Manche stellen fest, dass sie reichen und andere, dass sie nicht reichen.Mein Fazit ist es, dass Strom aus Kohle zwar der billigste ist,
aber nicht der umweltverträglichste.

Dass wir aber vorerst nicht auf Kohlestrom verzichten können, ist klar.
Deshalb müssen immer strengere Grenzwerte gesetzt werden denn sonst bringen all die entwickelten Schutztechniken nichts, weil die Betreiber sie aus Wirtschaftlichkeitsgründen nicht verwenden. Techniken, die Emissionen heraus filtern, sollten vermehrt eingebaut werden.
Aber auch immer neu Wege gefunden werden, wie aus einem Minimum Kohle ein Maximum von Energie gewonnen wird. Denn auch indem die Effektivität der Kraftwerke gesteigert werden, können Emissionen verhindert werden. Denn wenn man aus weniger Kohle den gleichen Strom gewinnt, fallen die Emissionen der eingesparten Kohle weg.

Leider zögern die Politiker solche Maßnahmen immer heraus, da sie oft den Strom verteuern und den Firmen Verluste bringen würden. Und wer wirbt denn gern damit, dass er die Strompreise steigen lassen will oder das Firmen wegen ihnen ins Ausland abwandern. 
Aber wir können uns in Sachen Klima dieses Zögern nicht mehr leisten. Die Klimakonferenz in Mexiko muss konkrete Maßnahmen durch Vertrag rechtlich bindend fest legen.
Es könnte viel von unserer Klimazukunft davon abhängen was beim Nachfolger des Kyotoprotokolls, das 2012 ausläuft, herauskommt.
Es reicht nicht mehr nur Versprechungen zu machen, es müssen feste Zusagen gegeben werden. Noch könnten wir die Klimaerwärmung unter den kritischen 2°C halten, aber dazu müssen wir alle zusammen arbeiten und etwas tun. Wir sollten die Change nutzen solange wir sie noch haben. 
 Ein weiterer ineressanter Artikel zum Thema

www.wwf-jugend.de/index.php

 

 

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