AC²OCem - Beschleunigung der CO₂-Abscheidung mit der Oxyfuel-Technologie in der Zementproduktion

Hintergrund und Ziele des Projekts

Es besteht Konsens über die Schlüsselrolle der CO₂-Abscheidung, -Nutzung und -Speicherung (CCUS) bei der Reduzierung industrieller CO₂-Emissionen [1]. Eine aggregierte CO₂-Menge von 1,8 Gt bis 2030 und 12,2 Gt bis 2050 muss abgeschieden werden, um die ehrgeizigen CO₂-Reduktionsziele zu erreichen, während 40 % dieser Emissionsminderungen in der europäischen Industrie stattfinden müssen [2]. In 2016 entfielen ca. ein Viertel des industriell ausgestoßenen CO₂ auf die Zementproduktion [2].

Vorherige CCS Projekte im Bereich der Zementherstellung identifizierten die Oxyfuel-Technologie als kosteneffizienteste Lösung im Vergleich zur nachträglichen Abtrennung [3,4]. Daher zielt das AC²OCem-Projekt darauf ab, zum langfristigen europäischen CO₂-Reduktionsziel beizutragen und die CO₂-Abscheidung durch die Weiterentwicklung der Oxyfuel-Technologie in der Zementindustrie zu beschleunigen. Im Projekt werden die bestehende Oxyfuel-Technologie der ersten Generation und ein innovatives Oxyfuel-Konzept der zweiten Generation untersucht mit dem Ziel, die CO₂-Vermeidungskosten zu senken, die Anlageneffizienz zu steigern und die Wettbewerbsfähigkeit insgesamt zu stärken.

Die Projektziele werden auf der Grundlage der vorhandenen Erkenntnisse über einen Oxyfuel-Zementprozess definiert, die durch frühere und laufende CO₂-Abscheideprojekte in der Zementindustrie gewonnen wurden. Dies wird es ermöglichen, die technologischen Lücken bei der Entwicklung der Oxyfuel-Technologie zu verringern um die groß angelegte Demonstration zu beschleunigen, mit der Perspektive einer nahezu CO₂-freien Zementproduktion.

Das Projekt besteht aus sechs Arbeitspaketen: Management und Verbreitung, fortgeschrittene Oxyfuel-Brenner, Optimierung des Oxyfuel-Kalzinators, Prozesssimulationen und techno-ökonomische Studien der ersten und zweiten Generation von Oxyfuel-Technologien und einer Lebenszyklusanalyse. Im Rahmen des Projekts werden technische Experimente und solche im Pilotmaßstab sowie analytische Studien durchgeführt, um die Schlüsselkomponenten von Oxyfuel-Zementanlagen auf TRL 6 zu bringen, mit dem Ziel, die Markteinführungszeit der Oxyfuel-Technik im Zementbereich zu verkürzen.

 
Quellen:

[1] Lockwood T. OVERCOMING BARRIERS TO CARBON CAPTURE AND STORAGE THROUGH INTERNATIONAL COLLABORATION: IEA Report CCC / 2084
[2] Quale S, Rohling V. The European Carbon dioxide Capture and Storage Laboratory Infrastructure (ECCSEL). Green Energy & Environment 2016;1(3):180–94
[3] CEMCAP Project: Project funded by European Union´s Horizon 2020 research and innovation program under grant agreement No. 641185; Available from: www.sintef.no/projectweb/cemcap
[4] European Cement Research Academy (ECRA). The cement industry´s approach to car-bon capture: ECRA CCS project poster. [August 13, 2018]; Available from: www.sintef.no/globalassets/sintef-energi/cemcap/ecra_ccs_project_poster_v3.pdf