Die Nutzung bestehender Kohlekraftwerke ermöglicht die Herstellung von Strom und flüssigen Kraftstoffen mit niedrigem Carbon Footprint. Drei verfahrenstechnische Prozessverbundvarianten werden miteinander verglichen. Im Kraftwerk wird Strom erzeugt und aus den Kraftwerksabgasen wird CO2 gewonnen, das mit Wasserstoff zu flüssigen Kraftstoffen hydriert wird. H2 wird durch Wasserelektrolyse oder Methanpyrolyse produziert. Gegenüber dem Vergleichsfall (Strom aus Kohlekraftwerk und Kraftstoffe aus einer Rohölraffinerie) lassen sich die CO2‐Emissionen senken, wenn der Wasserstoff aus einer mit Windstrom betriebenen Elektrolyse oder aus einer Methanpyrolyse kommt.
Power generation from renewable energy sources and fossil fuels are integrated into one system. A combination of technologies in the form of a carbon capture utilization (CCU)‐combined power station is proposed. The technology is based on energy generation from fossil fuels by a coal power plant with CO2 recovery from exhaust gases, and pyrolysis of natural gas to hydrogen and carbon, completed by reverse water‐gas shift for the conversion of CO2 to CO, which will react with hydrogen in a Fischer‐Tropsch synthesis for synthetic diesel. The carbon from the pyrolysis can replace other fossil carbon or can be sequestered. This technology offers significant CO2 savings compared to the current state of technology and makes an environmentally friendly use of fossil fuels for electricity and fuel sectors possible.
Zum Ausgleich der Volatilität der Erneuerbaren Energien mit Schwerpunkt auf der Solarenergie sind Lösungen jenseits fossiler Reservekraftwerke erforderlich. Ein Ansatz sind Wärmespeicher auf Salzbasis mit Phasenwechselmaterialien (phase change materials, PCM). Um dafür Wirtschaftlichkeit zu erreichen, bedarf es ambitionierter Zielstellungen. Es wird ein System von Speichern (sensibel und latent) für den Temperaturbereich um 400 °C basierend auf Salzen und Thermoölen mit hohem Entwicklungspotenzial vorgestellt.
Das Konzept der komplementären Dekarbonisierung der Energieerzeugung aus erneuerbaren Energien und fossilen Energieträgern besteht aus deren Systemintegration. Für die Energieerzeugung aus fossilen Energieträgern wird ein Technologieverbund in Form eines CCU-Kombikraftwerkes vorgeschlagen, das aus einem Steinkohlenkraftwerk mit CO 2 -Rückgewinnung aus den Abgasen und einer Erdgaspyrolyse zu Wasserstoff und Kohlenstoff als Basistechnologie besteht. Dieser Technologieverbund wird ergänzt durch eine RWGS-Reaktion (reverse water-gas shift) für die Umsetzung des CO 2 zu CO, das mit dem Wasserstoff in einer Fischer-Tropsch-Synthese zu synthetischem Diesel umgesetzt wird. Die rückgewonnene Energie aus der exothermen Fischer-Tropsch-Synthese deckt den Energiebedarf der CO 2 -Wäsche. Der Kohlenstoff aus der Pyrolyse kann anderen fossilen Kohlenstoff substituieren oder sequestriert werden.The concept of complementary decarbonisation of power generation from renewable energy sources and fossil fuels consists of their integration in one system. A technology network in the form of a CCU-combined power plant is proposed for the energy generation from fossil fuels by a coal power plant with CO 2 recovery from the exhaust gases and a pyrolysis of natural gas to hydrogen and carbon as a basic technology. This technology network is completed by a reverse water-gas shift reaction for the conversion of the CO 2 to CO, which will react with the hydrogen in a Fischer-Tropsch synthesis for synthetic diesel. The recovered energy from the exothermic Fischer-Tropsch synthesis meets the energy needs of CO 2 scrubbing. The carbon from the pyrolysis can replace other fossil carbon or can be sequestered.
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