Treibhausgase
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Jakob Pokorny Methoden zur aktiven CO2 Entfernung 2AHBTU Treibhausgase Methoden zur aktiven CO2 Entfernung Jakob Pokorny Seite 1 von 7 1: https://de.wikipedia.org/wiki/Treibhauseffekt (01.11.16) 2:https://de.wikipedia.org/wiki/CO2-Abscheidung_und_-Speicherung (14.12.16) Jakob Pokorny Methoden zur aktiven CO2 Entfernung 2AHBTU Treibhauseffekt: Häufig hört man in den Medien über den Treibhauseffekt. Aber was kann man unter diesen Begriff verstehen? Nun die allgemeine Definition auf der Website Wikipedia ist: Der Treibhauseffekt ist die namensgebende Wirkung von Treibhausgasen in Atmosphären auf die Temperatur am Boden.1 Dieser Effekt kommt daher, dass die Atmosphäre überwiegend transparent für die kurzwellige Strahlung ist, die von der Sonne zur Erde kommt. Jedoch ist sie weniger transparent für die langwellige Infrarotstrahlung. Sie wird von der warmen Erdoberfläche und von der warmen Luft ausgesendet wird.1 Das wichtigste Treibhausgas auf der Erde ist Wasserdampf. Ein weiteres wichtiges Treibhausgas ist Kohlenstoffdioxid. Durch die zu hohe Freisetzung von Kohlenstoffdioxid kommt es zur globalen Erwärmung. Um dies zu reduzieren werden verschiedene Methoden zur Verminderung des CO2 Ausstoßes in Betracht gezogen. 1 Auch bei der Herstellung von Nahrungsmitteln kommt es zu einer Freisetzung von Treibhausgasen. Hierbei ist viel entscheidender ob es sich um Pflanzliche oder Tierische Produkte handelt, als ob sie aus der näheren Umgebung stammen oder sie zuerst Transportiert werden müssen. Natürlich sollte auch vermieden werden Lebensmittel, die sehr weit transportiert werden müssen zu konsumieren. Methoden zur Aktiven CO2 Entfernung: Die Abtrennung kann durch verschiedene Verfahren erfolgen. Diese wären z.B. eine CO2 Wäsche aus den Abgasen., eine Abtrennung nach Kohlenvergasung oder nach einer Verbrennung in Sauerstoffatmosphäre. Alle drei Verfahren werden momentan noch getrennt voneinander entwickelt. Jede dieser Methoden weißt ihre eigenen Vor- und Nachteile auf. 2 Abscheidung in IGCC-Kombikraftwerken: Bei einem Kombikraftwerk mit integrierter Kohlenvergasung und CO2-Abtrennung kommt es zu einer Reaktion, bei der die Kohle mit Wasser zu Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff reagiert. Aufgrund dessen entsteht ein Gasgemisch, das aus Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid besteht. Während der Vergasung wird dieses Gemisch mit bis zu 60 Bar zusammengedrückt. Dadurch entsteht eine hohe CO2 Konzentration. Dadurch kann das CO2 aus dem Gasgemisch absorbiert werden. Schwefel kann nach dem Selben Prinzip abgetrennt werden. Diese Kraftwerke sind jedoch noch nicht voll ausgereift und es wird wahrscheinlich noch ein paar Jahre dauern bis sie voll funktionsfähig sind.2 Seite 2 von 7 1: https://de.wikipedia.org/wiki/Treibhauseffekt (01.11.16) 2:https://de.wikipedia.org/wiki/CO2-Abscheidung_und_-Speicherung (14.12.16) Jakob Pokorny Methoden zur aktiven CO2 Entfernung 2AHBTU Abscheidung im Oxyfuel-Verfahren: Beim Oxyfuel Verfahren kommt es zu einer Verbrennung der Kohle in einer Atmosphäre aus reinem Sauerstoff und CO2. Dabei entsteht ein nicht mit Luft-Stickstoff verdünntes Rauchgas. Es besteht hauptsächlich aus CO2 und Wasserdampf. Der Wasserdampf kann nun kondensieren. Dies ist aber mit viel Aufwand verbunden. Dadurch entsteht ein sogenannter hochkonzentrierter CO2-Strom. Im Idealfall liegt die Konzentration bei beinahe 100%. Diese CO2 kann nun verdichtet eingelagert werden. Diese Methode wurde bereits getestet und schon in einem Kraftwerk in Betrieb genommen.2 Abscheidung in Industrieprozessen: CO2 lässt sich am leichtesten in Anlagen abtrennen in denen Erdgas von CO2 getrennt wird. Das kommt daher, dass CO2 dort in reiner Form Auftritt. Die ersten Versuche dieser Art werden also nicht in Kohlekraftwerken durchgeführt. 2 CCS-Ready: Wenn ein Kohlekraftwerk momentan gebaut wird, ist der Begriff CCS-Ready oder Capture-Ready häufig in Verwendung. Diese beiden Begriffe sagen aus, dass ein Kraftwerk für die nachträgliche Installation für Systeme zur CO2 Speicherung geeignet ist. Für diese Begriffe gibt es momentan, aber noch keine genaue Definition. Für den Aufbau der Anlagen für die CO2 Abscheidung, muss eine gewisse Fläche neben den Kraftwerken gewährleistet sein. Ansonsten kann das Kraftwerk normalerweise nicht als CCS-Ready eingestuft werden.2 CO2-Abscheidung und CO2-Speicherung: Ein größeres Vorhaben zur Aktiven Entfernung von CO2 ist die CO2-Abscheidung und CO2-Speicherung. In dieser Methode will man Kohlenstoffdioxid bei einem Kraftwerk abtrenne und in eine unterirdische Lagerstätte transportiert. Wenn das Kohlenstoffdioxid in den Boden abgespalten wird kann es jedoch etliche Risiken mit sich bringen. Bei diesem Vorgang wird das CO2 unterhalb des undurchlässigen Dreckgesteins eingelagert. Ein Beispiel dafür wäre ein sogenanntes Multibarrierensystem. Zunächst wird eine große Bohrung angelegt. In diesem Bohrkanal wechseln oberhalb der Lagerstätte Gesteine in denen das Speichern von CO2 möglich ist mit undurchdringlichen Dreckgestein ab. Seite 3 von 7 2:https://de.wikipedia.org/wiki/CO2-Abscheidung_und_-Speicherung (14.12.16) 4: https://books.google.at/books?id=JzrqzIfbpyQC&pg=PA134&lpg=PA134&dq=methoden+zur+aktiven +co2+entfernung&source=bl&ots=R7dy1uSwVh&sig=1HCJ5Q9yry1YOgIPlo_1Pp1tnco&hl=de&sa=X& ved=0ahUKEwic4MWM-bQAhVFXBQKHanKBxYQ6AEIPjAH#v=onepage&q=methoden%20zur%20aktiven%20co2%20entfernu ng&f=false S. 134 u. 135 (08.12.16) Jakob Pokorny Methoden zur aktiven CO2 Entfernung 2AHBTU Bei älteren Bohrungen kann es zu einem sogenannten Lackage kommen.4 Unter einem Lackage versteht man eine undichte Stelle dichte stelle, also kurz gesagt ein Leck im Bohrkanal.5 Es kann sowohl bei aktiven als auch bei inaktiven Bohrungen zu einer Austretung kommen. Die Anzahl der Lackages kann mit Hilfe einer analytischen Lösung abgeschätzt werden. Generell kann gesagt werden je mehr Altbohrungen vorhanden sind desto geringer ist die Anhäufung von CO2 zerfressenen Bohrung die bis an die Erdoberfläche wandern kann. Ein Lackage muss frühzeitig festgestellt werden, um den oftmals schlechten Folgen vorzubeugen. Es gibt aber auch Lackages mit natürlichen Ursprung. Diese wären z.B. Fließpfade im Gestein entlang von Rissen. Auch das Salzwasser im Gestein muss beobachtet werden. In ihm kann es auch zu Veränderungen kommen und es darf daher nicht ins Trinkwasser gelangen. 4 Um die Sicherheit dieser Methode ist einer der wichtigsten Punkte bei dieser Methode. Es muss jedoch angemerkt werden, dass es schon seit jeher natürliche CO2 Lagerstätten im Boden gibt. Sie wurde nicht direkt vom Menschen geschaffen, sondern wird in der Form von Multibarriersystemen erneut aufgegriffen.4 Abb1: Darstellung eines Multibarriersystemes.4 Seite 4 von 7 4: https://books.google.at/books?id=JzrqzIfbpyQC&pg=PA134&lpg=PA134&dq=methoden+zur+aktiven +co2+entfernung&source=bl&ots=R7dy1uSwVh&sig=1HCJ5Q9yry1YOgIPlo_1Pp1tnco&hl=de&sa=X& ved=0ahUKEwic4MWM-bQAhVFXBQKHanKBxYQ6AEIPjAH#v=onepage&q=methoden%20zur%20aktiven%20co2%20entfernu ng&f=false S. 134 u. 135 (08.12.16) Jakob Pokorny Methoden zur aktiven CO2 Entfernung 2AHBTU Kritik von Umweltschützern: Oft werden die Methoden der CO2 Speicherung von Umweltschützern kritisiert. Kritikpunkte sind z.B. das CO2 bei der Speicherung im Boden in das Grundwasser gelangen kann. Dort können sich Kaltwassergeysire bilden. Bei diesen Geysiren können giftige Schwermetalle aus dem Gestein gelöst werden. Dies kann zu einer erhöhten Schwermetallbelastung im Trinkwasser führen. Aufgrund dieser möglichen Nebenwirkungen kommt es oft zu Bürgerprotesten gegen die Speicherung von CO2.1 Im Allgemeinen kann gesagt werden, dass diese Methoden größtenteils noch in der Entwicklung sind. Es sind noch viele Optimierung notwendig um CO2 Speicherung wirklich alltagstauglich zu machen. Trotzdem wird diese Methode zur Reduzierung von Umweltschützern häufig kritisiert. Kyoto-Protokoll: Das Kyoto Protokoll ist ein Vertrag zwischen vielen Ländern um den Ausstoß von Treibhausgasen zu reduzieren. In diesem Protokoll wird in Industrieländern fix festgelegt, wie viel Treibhausgase jährlich von einer Nation freigesetzt werden dürfen. Aufgrund dieses Richtwertes versucht man die rasend schnelle globale Erderwärmung zu reduzieren bzw. zu stoppen. Dieses Protokoll hat seinen Namen nach der gleichnamigen Stadt Kyoto in Japan, da es dort am 11. Dezember 1997 während des Weltklimagipfels erstmalig beschlossen wurde.3 Abb2: Kyoto, Japan Seite 5 von 7 1: https://de.wikipedia.org/wiki/Treibhauseffekt (01.11.16) 3: https://de.wikipedia.org/wiki/Kyoto-Protokoll (08.12.16) Jakob Pokorny Methoden zur aktiven CO2 Entfernung 2AHBTU Bedeutung des Projekts in ökologischer Hinsicht Das Thema "Methoden zur aktiven CO2 Entfernung" befasst sich damit, die momentane Situation beim CO2 Ausstoß einmal aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten. Anstatt sich mit der Verhinderung der Freisetzung von CO2 zu beschäftigen, widmet man sich der Speicherung des bereits freigesetzten CO2 . Viele dieser Methoden sind aber noch nicht voll ausgereift und momentan noch in Entwicklung. Es kann keiner der beiden Denkansätze als richtig oder falsch definiert werden und hat jeweils das Recht neben dem anderen zu bestehen. Es steht, aber außer Frage, dass es eine Veränderung geben muss, um Probleme wie die Erderwärmung und Umweltschädigungen zu verhindern. Seite 6 von 7 Jakob Pokorny Methoden zur aktiven CO2 Entfernung 2AHBTU 1: https://de.wikipedia.org/wiki/Treibhauseffekt (01.11.16) 2:https://de.wikipedia.org/wiki/CO2-Abscheidung_und_-Speicherung (14.12.16) 3: https://de.wikipedia.org/wiki/Kyoto-Protokoll (08.12.16) 4: https://books.google.at/books?id=JzrqzIfbpyQC&pg=PA134&lpg=PA134&dq=methoden+zur+aktiven +co2+entfernung&source=bl&ots=R7dy1uSwVh&sig=1HCJ5Q9yry1YOgIPlo_1Pp1tnco&hl=de&sa=X& ved=0ahUKEwic4MWM-bQAhVFXBQKHanKBxYQ6AEIPjAH#v=onepage&q=methoden%20zur%20aktiven%20co2%20entfernu ng&f=false S. 134 u. 135 (08.12.16) 5: http://www.duden.de/rechtschreibung/Leckage (09.12.16) Titelbild: https://pixabay.com/de/kraftwerk-ruskin-fl-florida-815799/ (01.11.16) Abb1: https://books.google.at/books?id=JzrqzIfbpyQC&pg=PA134&lpg=PA134&dq=methoden+zur+aktiven +co2+entfernung&source=bl&ots=R7dy1uSwVh&sig=1HCJ5Q9yry1YOgIPlo_1Pp1tnco&hl=de&sa=X& ved=0ahUKEwic4MWM-bQAhVFXBQKHanKBxYQ6AEIPjAH#v=onepage&q=methoden%20zur%20aktiven%20co2%20entfernu ng&f=false S. 134 u. 135 (08.12.16) Abb2: https://pixabay.com/de/japan-kyoto-reisen-tourismus-1719432/ Versuch: http://www.sonnentaler.net/aktivitaeten/meteorologie/klima/klima-planetich/ue3/co2.html (09.12.16) Seite 7 von 7
