Kohlekraftwerke stoßen trotz moderner Filteranlagen immer noch große Mengen an klimaschädlichen Abgasen aus – doch dies soll sich bald ändern. Das Forschungsprojekt MEM-BRAIN entwickelt innerhalb der nächsten drei Jahren keramische Membranen, die etwa Kohlendioxid effizient filtern können. Durch die besondere Technik der Gastrennung würden die Kraftwerke dabei kaum an Effizienz einbüßen.
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„Membranen aus porösen Keramiken haben das Potenzial, einfach und effektiv Gase voneinander zu trennen“, erklärt Detlev Stöver, Forschungsdirektor für den Bereich Energie am Forschungszentrum Jülich und Sprecher von MEM-BRAIN. Dadurch könnten die bisherigen, aufwändigen Gasscheideanlagen ersetzt werden, die den Wirkungsgrad von Gas- und Kohlekraftwerken deutlich herunterdrücken. „Mit Gastrennung durch poröse Keramiken würden die Kraftwerke kaum an Effizienz einbüßen“, so Stöver. Das Forschungszentrum Jülich wird in das Projekt seine langjährige Erfahrung mit keramischen Werkstoffen einbringen, die auch als Wärmedämmschichten, Haftvermittler und in Brennstoffzellen Verwendung finden.
Kombination aus Membranen
Ein Typ von keramischen Membranen im MEM-BRAIN-Projekt soll im Vorfeld die Luft in Stickstoff und Sauerstoff auftrennen, so dass der Verbrennungsprozess mit reinem Sauerstoff stattfindet. Dadurch wird in den Abgasen ein hoher, einfach abzutrennender Kohlendioxid-Anteil erreicht. Zusätzlicher Vorteil ist die Vermeidung von Stickoxiden. Andere Membran-Typen könnten dazu dienen, erst nach der Verbrennung das Kohlendioxid aus dem Abgas abzutrennen, so dass es entsorgt werden kann.
„Da wir in den nächsten Jahrzehnten noch nicht auf fossile Kraftwerke verzichten können, müssen wir nun Technologien für emissionsfreie Kraftwerke mit Hochdruck entwickeln“, erklärt Jürgen Mlynek, Präsident der Helmholtz-Gemeinschaft. Zu den Kooperationspartnern gehören neben dem Forschungszentrum Jülich das GKSS-Forschungszentrum, DESY, das Hahn-Meitner-Institut, das Ernst Ruska-Centrum, das HITK in Hermsdorf, das belgische VITO-Institut, die RWTH Aachen, die Ruhr-Universität Bochum, die Universität Karlsruhe, die Universität Twente und die Universität Valencia. Diese Allianz wird von der Helmholtz-Gemeinschaft für den Zeitraum von drei Jahren mit bis zu 15 Millionen Euro gefördert.
(Forschungszentrum Jülich, 22.05.2007 – AHE)
