2019-12-01  –  2023-09-30

580.180,00 EUR

Sondervermögen Großforschung beim Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Thermische Verfahrenstechnik (TVT), Karlsruhe, Baden-Württemberg

03EE5009A

CO2 Umwandlung in Sonstiges [EA1362]

01188745/1  –  NECOC - Schaffung negativer Emissionen durch Auftrennung von atmosphärischem CO2 in wirtschaftlich verwertbares Carbon Black und O2

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Übergeordnetes Ziel dieses Vorhabens ist die Realisierung eines neuartigen Prozesses zur Schaffung 'negativer Emissionen', wobei atmosphärisches Kohlendioxid in elementaren, sehr reinen Carbon Black und Sauerstoff zerlegt wird. Dazu wird eine Demonstrationsanlage konzipiert, gebaut und über einen längeren Zeitraum betrieben. Im geplanten Prozess wird Umgebungsluft angesaugt und CO2 durch Adsorption herausgefiltert. Dieses wird mit Wasserstoff in einem mikrostrukturierten Reaktor zu Methan und Wasser umgesetzt. In weiteren Prozessschritten wird das CH4 in einem Flüssigmetall-Blasensäulenreaktor pyrolysiert, d.h. in H2 und C zerlegt, und das H2O durch Elektrolyse in O2 und H2 aufgespalten. Der Kohlenstoff fällt in Form von mikrogranularem Pulver an und kann wirtschaftlich z.B. in der Bau-, Gummi-, oder Elektronikindustrie verwertet werden. H2 wird vollständig im Prozess rezykliert und dient als Einsatzstoff bei der Methanisierung. Die Einzelschritte sind von den Verbundpartnern Karlsruher Flüssigmetalllabor am KIT, Climeworks Deutschland GmbH und INERATEC GmbH prinzipiell entwickelt, jedoch müssen weitere grundlegende Fragestellungen zur Systemintegration der Reaktorkomponenten und zur Skalierung mit Blick auf die CO2-Zerlegung gelöst und der Nachweis des komplexen Zusammenspiels erbracht werden. Die Kopplung der Prozessschritte ist bisher weltweit einzigartig und höchst anspruchsvoll. Ebenfalls Thema ist die Verwertung des Kohlenstoffs. Hierzu ist die systematische Charakterisierung der erzielbaren Kohlenstoffqualitäten notwendig, auf die aufbauend dann gezielt Verwertungswege definiert werden können. Mit diesem Vorhaben entsteht ein innovativer Beitrag zum Erreichen der ambitionierten klimapolitischen Ziele weltweit, indem durch eine neuartige technische Lösung atmosphärisches CO2 als Quelle für den Wertstoff Carbon Black genutzt und damit zugleich zukunftsweisende, nachhaltige Geschäftsfelder geschaffen werden. Beides stärkt den Technologiestandort Deutschland.