Wo eine Dekarbonisierung in nächster Zeit nicht realisierbar ist, soll Kohlenstoffdioxid abgeschieden werden, um es bei chemischen Prozessen wieder einzusetzen oder zu speichern. Sulzer Chemtech unterstützt Betreiber von fossilen Grossanlagen dabei.
Die Nachfrage an umweltfreundlichen Technologien steigt. Gezwungermassen, denn die grossen Umweltverschmutzer des Industrie- und Energiesektors sind durch strengere Richtlinien zur Senkung ihrer Kohlenstoffemissionen verpflichtet. Wichtigste Treiber für die Einführung neuer Technologien sind die CO2-Steuer und Emissionsgutschriften. Investiert werden muss jedoch in die Entwicklung neuer CCU- und CCS-Lösungen. CCU ist die Abkürzung von «Carbon Capture and Utilization» – dem Recycling von CO2, und CCS steht für «Carbon Capture and Storage» – der Abscheidung und Speicherung von CO2.
Zur sauberen Wiederverwendung lagern
In dieser Hinsicht haben sich Industriekonzerne wie Sulzer vorgearbeitet und mit ihren Prozesslösungen den Klimasündern im Energiesektor, in den Zement-, Stahl- und Chemieindustrien aufgezeigt: die Adaptierung der Winterthurer Technologien wirkt nicht nur dem Klimawandel entgegen, sondern – und dies dürfte das Urteil der Industriegiganten massgeblich beeinflussen – die Leistung der Anlage wird dadurch nicht verringert. Trotz der Investition in Nachhaltigkeit konnten die Firmen, die diese Lösungen implementiert haben, Gewinne durch neue Möglichkeiten vermelden und neue Geschäftsfelder erschliessen. Kohlendioxid, der Stoff mit dem schlechten Image, könnte auf diesem Weg zum Saubermann der Zukunft werden.
Sulzer hat mit «Mellapak CC» (Carbon Capture) eine technische Lösung entwickelt, um Investition und Betriebskosten zu verringern. Das Konzept dafür nennt sich «Packing». Einfach erklärt: Mellapak CC maximiert den Kontakt zwischen CO2 in Emissionsgasen und einer reaktiven Lösung mit minimalem Einfluss auf die Gas-Strömung. Das ermöglicht die Anwendung von kleineren Absorptionskolonnen, die wesentlich weniger Energieinput für den Betrieb benötigen.
Statt der Freisetzung in die Atmosphäre wird das CO2 hocheffizient abgetrennt. So wird Kohlendioxid zur Lagerung oder zum Rohstoff für andere Produkte bereitgestellt, etwa für die erweiterte Ölförderung.
Skaliert für die Industrie
Im Forschungszentrum in Oberwinterthur sind Kolonnen in Pilotskala im Einsatz. Dort wurde Mellapak CC in den vergangenen Jahren für die Industrie entwickelt. Ein Leuchtturmprojekt war die Zusammenarbeit mit Petra Nova Holdings, Betreiberin des grössten fossilen Brennstoffkraftwerks in den USA – und damit einer der grössten CO2-Emittenten. Die Übernahme der Schweizer Technologie hat den Ausstoss um 90 Prozent gesenkt. Die Anlage hat in dreieinhalb Jahren mehr als 3,5 Million Tonnen CO2 abgeschieden.
Ebenfalls in den USA, im Bundesstaat Kalifornien, dessen Anwendungsvorschriften als streng gelten, wird an einem weiteren Demonstrationsprojekt mit weltweiter Ausstrahlung gearbeitet. In diesem Fall hat das Unternehmen Blue Planet System selbst ein Patent zur Mineralisierung von CO2 entwickelt für die Anwendung in der Bauindustrie: CO2-speichernden Beton. Was als Laborversuch begonnen hatte, wird jetzt mit der Unterstützung von Sulzer Chemtech in industrielle Realität verwandelt.
Experten unterschiedlicher Sulzer-Standorte weltweit treiben solche Entwicklungen voran. Die Winterthurer sind davon überzeugt, dass sich die CO2-Abscheidung insbesondere im Energie- und Zementsektor erheblich verstärken wird. Dass sich gerade jetzt die Zementindustrie bereit zeigt, alte Herstellungsweisen durch neue Technologien zu ersetzen, sei auch marktbedingt. Aktuell befinden sich unterschiedliche Projekte in Entwicklung, die Sulzer den Industrien anbieten wird.
Cecilia Mondelli, Technologist Carbon Capture Solutions bei Sulzer Chemtech
