Das Projekt "Teilprojekt: System- und Phasenverhalten CO2-reicher Ströme aus Kraftwerken unter Einfluss von Feuchte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Thermische Verfahrenstechnik V-8 durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojektes COORAL sollen die Verunreinigungen, die sich beim Oxyfuel- und Oxycoal-Prozess, beim IGCC mit CO2-Abtrennung und beim DKW-Prozess mit chemischer Absorption ergeben können, in Abhängigkeit von der Betriebsweise und anderer Randbedingungen betrachtet und deren Auswirkungen auf Transport, Injektion und Lagerung bewertet werden, um so eine energetisch und ökonomische Optimierung der CO2-Abscheidung und Reinigung zu ermöglichen. In diesem Teilprojekt sollen offene Fragestellungen zu den thermophysikalischen Systemdaten und den Zustandsgrößen der verschiedenen Stoffgemische untersucht werden. Die Zusammensetzung der Gasgemische wird durch die Projektpartner vorgegeben. Mittels Quarz- und Kapillarviskosimeter werden Fluidviskositäten unter Druck bestimmt. Zur Bestimmung der Gemischdichte unter realen Bedingungen soll eine Hochdruckmagnetschwebewaage, erweitert mit einer Dichtemesszelle, zur Anwendung kommen. Zur Untersuchung des Taupunktes und der Hydratbildung werden Versuche mit einem Feuchtesensor unter Förder- und Lagerbedingungen in Hochdrucksichtzellen durchgeführt. In Zusammenhang mit der erweiterten Anlage zur Festbettdurchströmung werden Grenzphasenverhalten der Mischung und Porenwasser untersucht. Grenzwerte für Begleitkomponenten im CO2 sollen erarbeitet werden. Zusammen mit den Systemdatenwerden prinzipielle Aussagen zur Umsetzung der geplanten großindustriellen CO2-Sequestrierung möglich.
Das Projekt "Teilprojekt: Reinheitsanforderungen an CO2-Gemische nach der Abscheidung am Kraftwerk auf Basis thermodynamischer und technischer Untersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojektes COORAL sollen die Verunreinigungen, die sich beim Oxyfuel- und Oxycoal-Prozess, beim IGCC mit CO2-Abtrennung und beim DKW-Prozess mit chemischer Absorption ergeben können, in Abhängigkeit von der Betriebsweise und anderer Randbedingungen betrachtet und deren Auswirkungen auf Transport, Injektion und Lagerung bewertet werden, um so eine energetisch und ökonomische Optimierung der CO2-Abscheidung und Reinigung zu ermöglichen. Ziel des Projektes ist die Abschätzung zulässiger Konzentrationen von Begleitstoffen im CO2 nach dem Aufbereitungsprozess im Kraftwerk durch Bewertung der Auswirkungen auf Transport, Injektion und unterirdische Speicherung. In den 3 Teilgebieten Transport, Injektion und Lagerung werden material- und sicherheitstechnische Anforderungen an die CO2 -Qualität ermittelt (Thermodynamische Untersuchungen, Korrosion) und die Erkenntnisse in Korrelation mit den technischen und wirtschaftlichen Möglichkeiten bei Erzeugung und Abtrennung gebracht. Die Ergebnisse fließen in die Durchführung einer sicheren und wirtschaftlicheren unterirdischen Speicherung von CO2 ein. Das Interesse von Seitens der Kraftwerks- und Speicherbetreiber ist gegeben, sie sind in das Projekt eingebunden.
Das Projekt "Teilprojekt: Geochemische Reaktionen von CO2-Gasgemischen mit Speichergesteinen und Deckschichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojektes COORAL sollen die Verunreinigungen, die sich beim Oxyfuel- und Oxycoal-Prozess, beim IGCC mit CO2-Abtrennung und beim DKW-Prozess mit chemischer Absorption ergeben können, in Abhängigkeit von der Betriebsweise und anderer Randbedingungen betrachtet und deren Auswirkungen auf Transport, Injektion und Lagerung bewertet werden, um so eine energetisch und ökonomische Optimierung der CO2-Abscheidung und Reinigung zu ermöglichen. Ziel des Vorhabens ist die Untersuchung der Einflüsse von Verunreinigungen auf geochemische Reaktionen mit Speichergesteinen und Deckschichten. Sie dient der Prognose von Änderungen der hydraulischen und mineralogischen Gesteinseigenschaften im Speicher. Numerische Simulationsrechnungen sollen zur Steuerung und Ergänzung der Experimente vorgenommen werden. Der Vergleich von Experimenten und Simulationsrechnungen dient insbesondere der verlässlicheren Vorhersage langsamer geochemischer Reaktionen. Es werden verschiedene, hochauflösende Langzeit-Laborexperimente an statischen- und an Durchflussreaktoren ausgeführt. Zur Steuerung und Ergänzung der Laborexperimente werden begleitende Simulationsrechnungen durchgeführt. Die Ergebnisse des Vorhabens werden nicht direkt wirtschaftlich vermarktbar sein. Sie sollen aber eine Optimierung der Abgasqualität für die gesamte Prozesskette liefern und so zu einer erheblichen Kosteneinsparung bei der Auslegung der technischen Anlagen führen. Im Rahmen dieses Projektes werden Methoden entwickelt, die mittelfristig routinemäßig zum Einsatz kommen könnten.
Das Projekt "Teilprojekt: Risikominimierung korrosionsbedingter Schäden bei CO2-Abscheidung, Transport und Speicherung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Abteilung 5 Werkstofftechnik, Fachgruppe 5.1 Materialographie, Fraktographie und Alterung technischer Werkstoffe durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojektes COORAL sollen die Verunreinigungen, die sich beim Oxyfuel- und Oxycoal-Prozess, beim IGCC mit CO2-Abtrennung und beim DKW-Prozess mit chemischer Absorption ergeben können, in Abhängigkeit von der Betriebsweise und anderer Randbedingungen betrachtet und deren Auswirkungen auf Transport, Injektion und Lagerung bewertet werden, um so eine energetisch und ökonomische Optimierung der CO2-Abscheidung und Reinigung zu ermöglichen. In COORETEC werden Kraftwerksprozesse entwickelt, die die Trennung des CO2 von den Rauchgasen bzw. im Fall des IGCC von den Prozessgasen ermöglichen. Dieses mit Verunreinigungen aus dem Verbrennungsprozess vermischte CO2 und der vorhandene Wasserdampf erhöhten die Korrosivität des Gases. Ziel dieses Vorhabens im Verbundprojekt COORAL ist die Klärung der Frage, wie mit höchster Sicherheit und Zuverlässigkeit bei geringsten Investitionskosten CO2 von den Quellen zu den Senken transportiert werden kann. Zum Arbeitsplan gehört die Werkstoffauswahl und Zusammensetzung der Gasgemische (Stähle), der Ausbau der vorhandenen Laboranlagen, die Durchführung von bis 4000 Std. (0,5 Jahre) Korrosionsversuche unter Druck und Gasströmung, Lebensdauerabschätzungen aus den Korrosionsuntersuchungen sowie eine Werkstoffbewertung. Die gewonnenen Ergebnisse dienen zur Auswahl optimaler Werkstoffe unter den gegebenen Bedingungen und somit dem sicheren Betrieb von Kraftwerken zur allgemeinen Energieversorgung.
Das Projekt "Teilprojekt: Experimentelle geomechanische und geochemische Kombinationsuntersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Institut für Geowissenschaften und Geographie, Fachgebiet Ingenieurgeologie durchgeführt. Bei der geplanten untertägigen Speicherung von CO2 aus den Verbrennungsprozessen in Kraftwerksanlagen wird allgemein mit chemisch-physikalischen Wechselwirkungen zwischen dem unreinen, weil mit Reststoffen aus dem Verbrennungsprozess wie z.B. Stickoxiden oder Schwefelverbindungen belasteten CO2 gerechnet. Dabei ist jedoch weitgehend unbekannt, welche Veränderungen des mineralogischen Phasenbestandes, der chemischen Zusammensetzung und des geomechanischen Verhaltens in den verschiedenen, möglichen Speichergesteinen mit der Einspeicherung verbunden sein werden. Im Rahmen eines laborativen Untersuchungsprogrammes sollen im Verbund mit den Projektpartnern der BGR, Hannover, an begründet auszuwählenden Speichergesteinen die chemischen, mineralogischen und geomechanischen Veränderungen unter den zu erwartenden Druck- und z.T. auch Temperaturbedingungen experimentell simuliert und beobachtet werden. Aus den experimentellen Befunden soll eine quantifizierende Abschätzung über die in-situ zu erwartenden mineralogisch-geochemischen und geomechanischen Prozesse und möglichen Veränderungen in den Speicherformationen abgeleitet werden.
Das Projekt "ENERGY.2010.6.1-1 Efficiency Improvement of Oxygen-based combustion: Reliable and Efficient Combustion of Oxygen/Coal/Recycled Flue Gas Mixtures (RELCOM)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von University Glamorgan durchgeführt. Die Oxyfuel-Verbrennung von Kohle (kurz: Oxycoal) stellt einen der drei Hauptforschungspfade hin zur Entwicklung von kohlebefeuerten Kraftwerken mit CO2-Rückhaltesystemen (CO2-Abscheidung und -Speicherung). Bei der Oxyfuel-Verbrennung wird der Brennstoff unter Zugabe von reinem Sauerstoff oxidiert, wobei neben Kohlendioxid nur Wasserdampf als Hauptspezies im Rauchgas enthalten sind - der normalerweise das Rauchgas begleitende Stickstoff entfällt, da anstatt Luft reiner Sauerstoff als Oxidator verwendet wird. Oxyfuel-Systeme befinden sich bereits auf einem fortgeschrittenen Entwicklungsstand. Bisher wurden jedoch noch keine Kraftwerke im kommerziellen Maßstab realisiert. Das von der EU geförderte 4jährige Kooperationsprojekt Relcom will die Lücke zwischen fortschrittlicher Technologie auf Demonstrationsebene und kommerzieller Anwendung schließen. Dazu werden bei Universitäten, Forschungseinrichtungen und Unternehmen der Kraftwerksbranche Untersuchungen auf schrittweise steigendem Verbrenungsleistungsniveau durchgeführt. Am Anfang dieser Untersuchungen stehen Versuchsreihen in der Oxyfuel-Versuchsanlage des Lehrstuhls für Energiesysteme auf 300kW-Niveau.
Das Projekt "Teilprojekt: Prozessgasdefinition, Transportnetz und Korrosion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Energietechnik M-5 durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojektes COORAL (CO2- Reinheit für Abscheidung und Lagerung) sollen die Konzentrationen der Gasverunreinigungen, die für den Betrieb von CO2-Abscheideanlagen und Untergrundspeicher zulässig sind, ermittelt werden und die Möglichkeiten zu deren Beeinflussung durch den Betrieb des Kraftwerkes und der CO2-Abscheide- und Aufbereitungsprozesse dargestellt werden. Dafür werden die Auswirkungen der Verunreinigungen auf Transport, Injektion und Lagerung betrachtet und die Prozesse zur CO2-Abscheidung in fossilen Kraftwerken (Oxyfuel- und Oxycoal-Prozess, IGCC-Prozess mit CO2-Abtrennung (Pre-Combustion Capture), Dampfkraftwerk-Prozess mit chemischer Absorption (Post-Combustion Capture, Rauchgaswäsche)) unter diesen Aspekten, in Abhängigkeit der Betriebsweise und anderen Randbedingungen bewertet.
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