2019-12-01  –  2023-09-30

495.372,00 EUR

Climeworks Deutschland GmbH, Köln, Sachsen

03EE5009C

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 Entwicklung eines Prozesses und darauf basierend der Bau einer Demonstrationsanlage im Pilotmaßstab zur Erzeugung negativer Emissionen mittels der Zerlegung von atmosphärischem Kohlenstoffdioxid (CO2) in elementaren Kohlenstoff (Carbon Black, C) und Sauerstoff (O2). Das vorgeschlagene Gesamtverfahren besteht aus der Kombination von vier Prozessschritten, die von den Antragstellern jeweils bereits mindestens bis zum Labormaßstab entwickelt und untersucht sind. Mit Hilfe eines Adsorbers wird CO2 aus Umgebungsluft abgetrennt und nachfolgend mit Hilfe von Wasserstoff (H2) in einem mikrostrukturierten Reaktor in Methan (CH4) überführt, um schließlich in einem heißen, mit flüssigem Zinn befüllten Reaktor in H2 und C zerlegt zu werden. H2 wird als Einsatzstoff zur Methanisierung zurückgeführt. Der feste Kohlenstoff, welcher im Prozess in Form von mikrogranularem Carbon Black-Pulver anfällt, wird abgetrennt und anschließend wirtschaftlich gewinnbringend z.B. in der Gummi-, Bau oder Elektronikindustrie verwertet. Neben der effizienten Kombination dieser etablierten Prozessschritte und dem Bau einer weltweit einzigartigen Anlage zur Demonstration des Gesamtprozesses wird eine Optimierung einzelner Komponenten angestrebt. Der anfallende Kohlenstoff wird mit Hilfe gängiger Labormethoden charakterisiert. Dabei wird auch der Einfluss der Betriebsbedingungen v.a. im Flüssigmetallreaktor auf die Kohlenstoffmodifikation (spezifische Oberfläche, Korngröße und -art) untersucht. Der dargestellte Prozess hat zusammenfassend zum Vorteil, einen wirtschaftlich hoch attraktiven Wertstoff (Carbon Black) darzustellen und dabei gleichzeitig negative Emissionen zu schaffen, wodurch klimapolitische Ziele der deutschen Bundesregierung mit im Fokus sind. Es entstehen dadurch neue Geschäftsfelder und –modelle, die u.a. auch den Technologiestandort Deutschland stärken.