Energieträger der Zukunft Forscher wollen biogene Reststoffe effizient nutzen

Die Vorräte an fossilen Brennstoffen sind endlich und deren Verbrennung klimaschädlich. Fraunhofer Umsicht erforscht deshalb die kosteneffiziente Bereitstellung nachhaltiger Brennstoffe durch die Optimierung der vapothermalen Carbonisierung und der hydrothermalen Carbonisierung.

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Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

DÜPERTHAL Sicherheitstechnik GmbH & Co. KG

Lutz Pumpen GmbH

ACO Automation Components Johannes Mergl e.K.

Oberhausen – Bei der hydrothermalen Carbonisierung (HTC) werden bislang wenig genutzte biogene Rest- und Abfallstoffe zu HTC-Kohle überführt. Für die Reaktion bedarf es ein geschlossenes System, Temperaturen zwischen 180 und 250 °C und erhöhten Druck. Als Brennstoff verwendet, kann HTC-Kohle feste fossile Brennstoffe ersetzen.

Anders als bei der HTC, wo die Reaktion im wässrigen Milieu abläuft, ist bei der vapothermalen Carbonisierung (VTC) Dampf das Wärmeübertragungs- und Reaktionsmedium. Dem System muss weniger Wasser zugeführt werden, was wiederum die Abwassermenge reduziert.

Optimale Reaktionsbedingungen

Die Aufbereitung des Prozesswassers ist bei beiden Verfahren mit hohen Kosten verbunden. Fraunhofer Umsicht erforscht im Rahmen des Projekts „Prozessoptimierung und Erweiterung der vapothermalen Carbonisierung am Standort :metabolon“ die Lösung dieses Problems. Die Forscher entnehmen zunächst während der Reaktion Prozesswasser und analysieren es. Auf dieser Basis sollen das Prozessverständnis entscheidend weiterentwickelt und Hinweise auf optimale Reaktionsbedingungen abgeleitet werden.

Im nächsten Schritt steht die Entwicklung eines Verfahrens zur Behandlung der VTC-Prozesswässer an. Als wesentliche Erweiterung der VTC soll eine kontinuierliche Auftrennung des Prozesswassers besser verwertbare bzw. direkt in den Prozess rückführbare Fraktionen ermöglichen. Im Anschluss an die Laborversuche sind Konzeption, Errichtung und Betrieb einer Versuchsanlage zur Teilstrombehandlung am Versuchsstandort Leppe geplant.

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Die Beteiligten erwarten, dass die Prozesswasseraufbereitung auch auf HTC-Technologien übertragen werden kann, was ebenfalls Teil des Projekts sein wird. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, die VTC und HTC für den Markt wettbewerbsfähig zu machen.

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