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KMU innovativ - Verbundvorhaben Klimaschutz: CO2-Sequestrierung durch Einsatz von Biomasse in einem PYREG-Reaktor mit Dampfschraubenmotor
Projektbearbeiter:
Schulz Hardy, Fischer Daniel, Glaser Bruno
Finanzierung:
Bund-Länder-Kommission für Bildungsplanung & Forschungsförderung;
An der sehr hohen Wahrscheinlichkeit einer weltweiten Klimaänderung, verursacht durch den weiter wachsenden Energieverbrauch und den damit verbundenen CO2-Ausstoss, gibt es leider immer weniger ernsthafte Zweifel. Aus diesem Grund wird seit mehreren Jahrzehnten neben den Maßnahmen zur Energieeinsparung und der Energieerzeugung aus nicht-fossilen Energiequellen auch eine weitere Option zur Reduktion des atmosphärischen CO2-Gehaltes diskutiert: die Rückhaltung und anschließende Speicherung des bei der Energieerzeugung anfallenden Kohlendioxids. Zu dieser Thematik wurden verschiedene technologische Ansätze entwickelt, welche allerdings aufgrund der noch ungeklärten Endlagerungsproblematik und weiterer gravierender technischer Probleme noch nicht über ein Versuchsstadium hinausgekommen sind. Hier bietet die Sequestrierung durch Einlagerung von pyrogenem Kohlenstoff aus Biomasse in landwirtschaftlich genutzte Böden eine interessante Alternative. Bei der Pyrolyse wird im Gegensatz zur Verbrennung oder natürlichen Verrottung nur ein Teil des von der Biomasse aufgenommenen CO2 wieder an die Atmosphäre abgegeben. Der als Reststoff des Pyrolyseverfahrens anfallende pyrogene Kohlenstoff bietet wissenschaftlich und technisch noch unerschlossene Nutzungspotentiale. Durch die große Nährstoffspeicherkapazität der schwammartigen pyrogenen Kohlenstoffpartikel kann das schnelle Auswaschen der Nährstoffe aus dem hiermit gedüngten Boden verhindert und so die Bereitstellung pflanzenverfügbarer Nährstoffe verbessert werden. Desweiteren werden die Bodenatmung, Mikrobenbiomasse, Populationswachstum und Effizienz der Bodenmikroben signifikant verbessert. Im Feldexperiment soll die Eignung des durch den Pyrolysereaktor hergestellten Kohlenstoffes in Kombination mit Düngerapplikation zur Bodenverbesserung überprüft werden. In Deutschland fallen Reststoffe aus der Landwirtschaft und der Landschaftspflege mit einem Energieinhalt von ca. 25 PJ/a an. Der überwiegende Anteil (über 55%) wird derzeit noch in der Landwirtschaft, im Landschaftsbau oder in der Kompostierung verwertet. Die Böden könnten im Jahr global bis zu 9,5 Milliarden Tonnen Kohlenstoff einlagern. Durch diese Form der CO2-Sequestrierung könnte global auf landwirtschaftlichen Nutzflächen die doppelte Menge desschädlichen Treibhausgases eingelagert werden, die momentan bei der Verbrennung aller fossilen Energieträger emittiert wird.
Projektziele:
  • Konstruktion, Fertigung und Erprobung eines PYREG-Reaktors (Pyrolysereaktor mit FLOX®-Feuerung) mit Dampfschraubenmotor zur thermischen Verwertung von landwirtschaftlichen und Landschaftspflege-Reststoffen.
  • Evaluierung der bodenverbessernden Eigenschaften des aus der Pyrolyse entstehenden pyrogenen Kohlenstoffes und der CO2-Sequestrierungspotentiale.
  • Überführung der Pilotanlage in ein marktfähiges Serienprodukt. Wirtschaftliche und wissenschaftliche Verwertung der im Projekt gewonnenen Erkenntnisse.

Schlagworte

Biokohle, Bodenfruchtbarkeit, C-Sequestrierung, PYREG, biochar
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