Das Projekt "Innovative CO2-Abtrennung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Energietechnik M-5 durchgeführt. A main bottleneck in post-combustion CO2 capture causing significant reduction in power plant efficiency and preventing cost effectiveness is the low flue gas CO2 partial pressure, limiting membrane flux, solvent selection and capacity. In pre-combustion CO2 capture instead, key bottlenecks are the number of processing steps, the possible low hydrogen pressure and the high hydrogen fraction in the fuel. Global deployment of CO2 capture is restrained by a general need for prior removal of SO2. iCap seeks to remove these barriers by developing new technologies with potential for reducing the current energy penalty to 4-5Prozent points in power plant efficiency, to combine SO2 and CO2 removal and thus reduce the avoidance cost down to 15 €/tonne CO2. iCap will develop solvents forming CO2 hydrates or two liquid phases enabling drastically increased liquid phase CO2 capacity, radically decreasing solvent circulation rates, introducing a new regime in desorption energy requirement and allowing CO2 desorption at elevated pressures. Furthermore, it will develop combined SO2 and CO2 capture systems increasing dramatically the potential for large scale deployment of CCS in the BRIC countries and for retrofitting in Europe. It will also develop high permeability/high selectivity low temperature polymer membranes, by designing ultra-thin composite membranes from a polymeric matrix containing ceramic nano-particles. Another target is to develop mixed proton-electron conducting dense ceramic-based H2 membranes offering the combined advantages of theoretically infinite selectivity, high mechanical strength and good stability. On the basis of these developments novel coal and gas-based power cycles will be evaluated that allow post-combustion CO2 capture at elevated pressures, thus reducing the separation costs radically. These technologies will integrate improved separation technologies into brownfield and greenfield power plants and will yield novel power cycles, in order to meet the performance and cost targets of the project. In carrying out its research in iCap the Institute of Energy Systems has also undertaken the leadership of Work Package 5: Technology evaluation, cost and efficiency estimations. For more information please refer to http://icapco2.org/.
Das Projekt "Dynamische Untersuchung von Dampfkraftprozessen mit CO2-Abtrennung zur Bereitstellung von Regelenergie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Energietechnik M-5 durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojektes DYNCAP werden die Möglichkeiten von Dampfkraftwerken mit CO2-Abtrennung zur Bereitstellung von Regelenergie unter Berücksichtigung des Standes der Technik und der aktuellen Rahmenbedingungen untersucht. Dabei soll das Hauptaugenmerk zunächst auf dem Post-Combustion CO2-Abtrennungsverfahren und dem Oxyfuel-Verfahren liegen, die beide auf dem konventionellen Dampfkraftprozess basieren. Mit Hilfe von geeigneten stationären Simulationstools werden zunächst die Referenzprozesse für den Kraftwerksprozess, die CO2-Rauchgaswäsche und den Oxyfuel Prozess abgebildet. Im Folgenden werden verschiedene stationäre Teillastberechnungen für die Prozesse durchgeführt. Dabei wird zunächst auf die gewonnenen Ergebnisse für den staubgefeuerten Oxyfuel-Prozess aus dem Verbundvorhaben ADECOS sowie aus dem POSEIDON-Projekt zurückgegriffen. Diese stationären Teillastberechnungen bilden die Basis für die nachfolgende dynamische Modellierung der genannten Verfahren. Gleichzeitig wird von den anderen Projektpartnern die Weiterentwicklung der bereits bestehenden Modelica Bibliotheken durchgeführt. In einem weiteren gemeinsamen Schritt werden die verschiedenen modellierten und überprüften Einzelkomponenten zu Teilprozessen zusammengefasst, um festzustellen, inwieweit die Kosten für die Bereitstellung von Regelenergie durch den Einsatz von CO2-Abtrennungsverfahren beeinflusst werden. Durch Mitwirkung an COORETEC werden die Erkenntnisse aus diesem Projekt das F&E-Programm der Bundesregierung stärken. Die beteiligten Partner werden ihr Portfolio erweitern und können in Zukunft Forschungs- und Entwicklungsaufgaben auf diesem Gebiet unterstützen. Weiterhin wird die Erarbeitung von realisierbaren Konzepten zur Bereitstellung von Regelenergie die Akzeptanz von CO2-Abtrennungstechnologien bei der Kohleverstromung stärken. Durch die Verwendbarkeit der Ergebnisse dieses Projektes in anderen COORETEC-Aktivitäten werden die zu erwartenden Ergebnisse den CO2-Minderungsanstrengungen der Bundesregierung zugutekommen, um mit möglichst geringem Zeitverlust den Klimaschutz nach den aktuell dringenden Prioritäten der Politik voranzutreiben.