EDIBON-MOF4AIR Pilotanlage zur CO2-Absorptionsfängung

Die Pilotanlage zur CO₂-Absorptionsfängung, "EDIBON-MOF4AIR" sucht eine neue Lösung, um Kohlendioxid effizienter aus Kraftwerken und Industrien abzufangen. Um dieses große Problem, dem wir derzeit gegenüberstehen, zu lösen, hat die Europäische Union das Forschungsprojekt MOF4AIR gestartet, um die effiziente Abscheidung von Kohlendioxid in Kraftwerken und Industrien anzugehen.

Bei EDIBON haben wir eine Lösung entwickelt, die das Testen von MOF-Materialien zur CO₂-Abscheidung in industriellen Umgebungen ermöglicht.

Was ist Kohlendioxidabscheidung und -speicherung (CCS) in der Energieerzeugung und anderen Industrien?

Kohlendioxidabscheidung und -speicherung (CCS) sind von grundlegender Bedeutung, um CO₂-Emissionen in der Energieerzeugung und in anderen Schlüsselindustrien wie Stahl, Zement, Chemikalien und Düngemitteln zu reduzieren. Die Abscheidung an der Emissionsquelle erfolgt, wenn eine große Emissionsquelle, wie eine Industrieanlage, mit Technologie ausgestattet ist, die CO₂ abfängt und zur Speicherung umleitet, wodurch verhindert wird, dass es in die Umwelt freigesetzt wird.

Es ist auch möglich, historische CO₂-Emissionen, die bereits in der Atmosphäre sind, durch Direktluftabscheidung und -speicherung (DACCS) oder Bioenergie mit CO₂-Abscheidung und -speicherung (BECCS) zu eliminieren. Diese Technologien sind in wichtigen Sektoren unserer Wirtschaft unerlässlich, einschließlich der Energieerzeugung, der Verarbeitung von Erdgas und der Produktion von sauberem Wasserstoff.

Die CO₂-Abscheidung an der Emissionsquelle (point-source capture) kann in wichtigen Sektoren unserer Wirtschaft angewendet werden, wie Zement, Stahl, Düngemittel, Energieerzeugung und Erdgasverarbeitung, und kann auch in der Produktion von sauberem Wasserstoff genutzt werden. Die Entfernung von Kohlendioxid (CDR), wie die Direktluftabscheidung (DAC), spielt eine entscheidende Rolle bei der Bekämpfung des Klimawandels, indem sowohl aktuelle als auch historische Emissionen angegangen werden. Die Implementierung und Weiterentwicklung dieser Technologien ist entscheidend, um die Netto-Null-Emissionsziele zu erreichen und die Umwelt für zukünftige Generationen zu schützen.

ERZIELTE VORTEILE DES PROJEKTS

Die Pilotanlagen des MOF4AIR-Projekts ermöglichen die Optimierung von Adsorbentien durch einen verfeinerten CO₂-Adsorptionsprozess:

• Reduktion der CO₂-Emissionen um 95% aus Kraftwerken und kohlenstoffintensiven Industrien.
• Reduktion der Treibhausgasemissionen um 40%.
• Schneller Übergang zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft.
• Ermöglicht das Testen von Adsorptionsmaterialien mit verschiedenen Morphologien (Pellets, Granulate, strukturierte Füllstoffe) und Zusammensetzungen (MOFs, Harze, mit Aminen dotierte Verbindungen).
• EDIBON entwickelt und implementiert seine eigene SCADA, die zukünftige Modifikationen und Erweiterungen einfach ermöglicht, ohne von Dritten abhängig zu sein.
• Designkriterium: maximale Flexibilität. Es ermöglicht das Variieren und Überwachen der wichtigsten Designvariablen, um die optimalen Betriebsbedingungen zu finden und die maximale Leistung des getesteten Materials zu erreichen.
• Verwendung von umweltfreundlichen Technologien: Kältemittel mit niedrigem GWP, hocheffiziente Motoren, Trocknungssystem mit integrierter Regeneration, thermische Isolierung von Rohren und Behältern.
• Transportfähigkeit: vor Ort hergestellt, was den Transport zu Land und zu Wasser erleichtert. Diese Lösung reduziert Transport- und Installationskosten, ähnlich einer Plug-and-Play-Installation.

ENDGÜLTIGER STANDORT DER ANLAGEN

Jede der drei von EDIBON für verschiedene Industrien und Forschungszentren entwickelten, hergestellten und gelieferten Anlagen entnimmt das Abgas, das CO₂ enthält, direkt aus dem Schornstein der Industrieanlage und kühlt, trocknet und entfernt anschließend die Verunreinigungen aus dem Strom:

• Testzentrum für CO₂-Abscheidungstechnologien, "Technology Centre Mongstad". [Norwegen]
• Tupras-Raffinerie in Izmit. [Türkei]
• Abfallbehandlungszentrum Solamat-Merex des Unternehmens Sarpi-Veolia. [Frankreich]

PROZESSBESCHREIBUNG

Das Herzstück der Anlage ist ein Druckwechseladsorptionssystem. Dieses System besteht aus drei Säulen, die MOF-Material enthalten, das beim Durchströmen des Abgases durch diese Säulen das CO₂ zurückhält. Anschließend wird dieses CO₂ durch Vakuumerzeugung in den Säulen zurückgewonnen. Die Konfiguration mit drei Säulen in Verbindung mit dem komplexen Steuer- und Managementsystem, das von EDIBON entwickelt wurde, ermöglicht einen kontinuierlichen Betrieb und erzielt dabei einen hohen Grad an Rückgewinnung und Reinheit. Das Abgas jeder Industrie durchläuft verschiedene Vorbehandlungsstufen, bei denen Druck, Temperatur, Feuchtigkeit und Schadstoffkonzentration angepasst werden, um günstige Eintrittsbedingungen für das MOF zu schaffen.

Diese Anlagen sind dafür ausgelegt, Abgasströme aus der Verbrennungsstufe zu behandeln und CO₂ unter Verwendung eines MOF-Materials zu entfernen. Es ist wichtig zu betonen, dass die Anlagen manuell oder aus der Ferne betrieben werden können und kontinuierlich 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche arbeiten können.

SCADA-STEUERUNG

Es stehen verschiedene Fenster zur Verfügung, um spezifischen Zugriff auf jeden Abschnitt der Anlage zu ermöglichen, sowie verschiedene Tasten für jeden Anlagenzustand.

Die Anlage kann auf verschiedene Weise gesteuert werden:

• Vom Steuerraum der Pilotanlage: Der Benutzer kann auf das SCADA zugreifen, indem er den HMI-Bildschirm im Steuerraum verwendet. Auf dem Bildschirm ist auch ein USB-Anschluss verfügbar, um ein Datenspeichergerät anzuschließen.
• Fernsteuerung mit der EDIBON SCADA-Software: Es ist möglich, sich über eine kabelgebundene Internetverbindung und Fernzugriff auf die EDIBON SCADA-Software mit der Anlage zu verbinden. Mit dieser Option steuert der Benutzer dieselben Optionen wie auf dem HMI-Bildschirm.
• Fernsteuerung mit OPC-Server: Die Kommunikation mit OPC ist verfügbar, und der Benutzer kann alle Variablen der Pilotanlage in seine eigene Plattform integrieren.