Endress+Hauser liefert ein breites Spektrum an innovativen Geräten, Lösungen und Applikationen, die den Prozess der Umstellung der Chemieindustrie auf emissionsfreie Technologien unterstützen. (Quelle: Endress+Hauser)
Der CCUS-Ansatz beinhaltet die Abscheidung, Nutzung und Speicherung von CO2 aus fossilen Stromerzeugungs- oder industriellen Quellen und dessen Weiterverwendung oder dauerhafte geologische Tiefenlagerung. Dafür muss das CO2 aufgefangen, transportiert und in unterirdischen Speichern gelagert werden, um zu einem späteren Zeitpunkt wieder eingesetzt werden zu können. Die Herausforderung: Genaue Mengen- und Qualitätsmessungen von CO2 vor, während und nach der Verbrennung sowie die Nutzung sicherer Daten sind von entscheidender Bedeutung für die Optimierung des Abscheidungsprozesses, die Unversehrtheit von Pipelines sowie für die sichere Lagerung und einen effizienten Betrieb. In diesem Prozess spielt die Messtechnik eine entscheidende Rolle.
Carbon Capture & Direct Air Capture
Für Prozesse, die bisher noch nicht auf regenerative Energien umgestellt wurden, oder für solche, bei denen dies gar nicht möglich ist, bieten sich aktiv abscheidende Emissionstechnologien an. Carbon Capture (CC) fängt CO2 ein, bevor es in die Luft abgegeben wird und dort einen schädlichen Einfluss auf das Klima nimmt. Direct Air Capture (DAC) hingegen fängt CO2 direkt aus der Umgebungsluft ein. Eine der ausgereiftesten Technologien zur Kohlenstoffabscheidung ist dabei die chemische Absorption auf der Grundlage von Amin-Lösungsmitteln. Wesentliche Faktoren sind hier die Kostenoptimierung für die CO2-Abscheidung sowie das Lösungsmittelmanagement sowohl für den Anlagenbetreiber als auch für den Technologieentwickler.
„Ist das CO2 abgeschieden, muss es entsprechend aufbereitet werden, um Verunreinigungen zu entfernen, die den Transport und die Speicherung stören könnten“, erklärt F. Effenberger. Eine zentrale Rolle spielt dabei die Vermeidung von Korrosion in den Pipelines, die durch Wasser, Schwefelwasserstoff und Sauerstoff begünstigt wird. „Regelmäßige Analysen sichern die Reinheit des CO2 und verhindern so Korrosion und Eisbildung in den Leitungen. Hier kommt unsere präzise Messtechnik ins Spiel.“
Für diesen Prozess stellen die TDLASund QF-Analysatoren von Endress+Hauser eine zuverlässige Lösung für die Echtzeitmessung und Überwachung im Rahmen von CCUS-Anwendungen dar. „Zusätzlich bieten Softwarelösungen wie Endress+Hauser Netilion und die Heartbeat Technology umfassende Überwachungs- und Steuerungsmöglichkeiten. Diese ermöglichen eine nahtlose Integration und Optimierung aller Prozessparameter, was die Effizienz der gesamten Anlage weiter steigert“, führt F. Effenberger weiter aus.
Spezielle Transportbedingungen
Für den nächsten Schritt, den Transport des absorbierten CO2 durch die Pipelines, muss dessen Durchfluss exakt erfasst werden. „In dieser Phase weist CO2 eine Viskosität auf, die der eines Gases ähnelt, aber gleichzeitig eine Dichte besitzt, die eher der einer Flüssigkeit entspricht. Aufgrund der ungewöhnlichen Unterschiede in den thermophysikalischen Eigenschaften von CO2 ist es besonders wichtig, dass man Temperatur und Druck in der Pipeline sorgfältig kontrolliert“, erklärt F. Effenberger die Herausforderung.
Hier unterstützt Endress+Hauser Kunden mit seinem Fachwissen und seiner Erfahrung, wie komplexe CO2-Durchflussmessungen unter Einhaltung der vorgeschriebenen Quantitäts- und Qualitätsparameter durchzuführen sind. „Unsere Coriolis-Massedurchflussmessgeräte bieten zuverlässige und bewährte Technologien für Messungen in der dichten CO2-Phase, die höchste Genauigkeit und Verfügbarkeit gewährleisten. Außerdem haben wir komplette Metering-Skids für die genaue Messung am Übergabepunkt entwickelt. CO2 wird dann je nach Verfügbarkeit von Transportmitteln, wie Pipeline, Bahn, Lkw oder Schiff, zu den Speicherorten gebracht, wobei Pipelines für große Mengen am kosteneffizientesten sind“, gibt er an.