OxyGreenCO2

OxyGreenCO2: Bereitstellung von erneuerbarem CO2 aus biogenen Festbrennstoffen mittels Oxyfuel-Verbrennung

01.10.2024

30.09.2029

FKZ-Nr.:

03EI5480

Das Projekt demonstriert die Oxyfuel-Wirbelschichtverbrennung biogener Festbrennstoffe unter Verwendung des bei der Elektrolyse anfallenden Sauerstoffs. So kann "grünes" CO2 per Partialkondensation des Rauchgases für die stoffliche Nutzung bereitgestellt werden.

Erneuerbares CO2 wird als Kohlenstoffträger in Power-to-X-Anwendungen sowie auch zur CO2-Düngung von Gewächshäusern benötigt. Bei der Oxyfuel-Verbrennung biogener Festbrennstoffe entsteht ein Wasser-CO2-Gemisch, aus welchem das CO2 durch Partialkondensation leicht abgetrennt wird. Das entstehende „grüne“ CO2 kann das bisher vorrangig genutzte „fossile“ CO2 in Synthesen ersetzen. Zur Begrenzung hoher Verbrennungstemperaturen bei der Oxyfuel-Verbrennung soll das wässrige Kondensat aus der Partialkondensation in die Wirbelschicht rezirkuliert werden. Die Kondensationswärme der Anlage kann zur Beheizung von Gewächshäusern genutzt werden und der notwendige Sauerstoff für die Verbrennung fällt bei der Elektrolyse als Nebenprodukt an. Das System bietet sich somit für einen vollintegrierten Bioenergiestandort an, an welchem neben Strom und Wärme auch Wasserstoff und "grünes" CO2 produziert werden.

Biomassefeuerung, Sektorkopplung, Systemintegration, Validierung Marktpotenzial, Rest- und Abfallstoffe, Bioenergy carbon capture and utilization (BECCU)

Originalbild

Thermodynamische Fließschemasimulation von Oxyfuelfeuerungen sowie Wirkungsgradbetrachtung bei Einsatz eine Partialkondensators im Vergleich mit CO2-Rezirkulation Design und Umrüstung einer 100kW-Wirbelschicht auf den Oxyfuel-Betrieb mit variabler Änderung des Fluidisierungsmediums Planung und Fertigung eines Partialkondensators sowie Integration an die 100kW-Wirbelschicht Experimentelle Untersuchung der Wärmefreisetzung in der Wirbelschicht während des Oxyfuel-Betriebs Agentenbasierte Modellierung der Gesamtanlage zur Untersuchung der Wirtschaftlichkeit und des Zusammenspiels von CO2– und Wärmebedarf des Gewächshauses mit strompreisabhängiger Bereitstellung von Sauerstoff aus der Elektrolyse

Basic-Engineering für die Dimensionierung einer Wirbelschicht für die Oxyfuel-Verbrennung Entwurf einer Prozesskette zur Aufbereitung des CO2 für Syntheseanwendungen Auslegung weiterer Anlagenkomponenten wie Wärmeübertrager mittels CFD-Simulation, Partialkondensator und Gasreinigung sowie Ableiten eines Gesamtfließbilds Risikobeurteilung und sicherheitstechnische Betrachtung der O2-Infrastruktur