LIFE-DACCS: Lebensdauer- und Potentialanalyse von Sorptionsmaterialien für Direct Air Capture - Von kleinskaligen Experimenten zum optimalen Prozessdesign

Die direkte Abscheidung von CO₂ aus der Atmosphäre mit anschließender Speicherung, bekannt als Direct Air (Carbon) Capture and Storage (DACCS), ist eine vieldiskutierte Lösung, um unvermeidbare oder besonders teure Restemissionen auszugleichen. Erste kommerzielle DACCS-Anlagen sind bereits in Betrieb. Die meisten dieser Anlagen verwenden amin-funktionalisierte Sorbentien zur CO₂-Abscheidung.

Amin-funktionalisierte Sorbentien bieten erhebliche Vorteile gegenüber anderen Sorbentien bei der CO₂-Abscheidung, da sie eine hohe Selektivität und eine ausgezeichnete Absorptionskapazität mit niedrigen Kosten, niedrigen Regenerationstemperaturen und geringem Energieverbrauch bei der Regeneration kombinieren. Ein Nachteil von amin-funktionalisierten Sorbentien ist jedoch ihre Degradation. Die Degradation wird durch die Prozessparameter des DAC-Verfahrens beeinflusst. So führt beispielsweise eine hohe O₂-Konzentration in in Kombination mit hohen Temperaturen zur oxidativen Degradation.

Die Degradation amin-funktionalisierter Sorbentien ist in der Literatur ein bekanntes Phänomen. Es gibt bereits viele experimentelle Studien, die einzelne Einflussfaktoren untersuchen. Bislang fehlt jedoch eine ganzheitliche Betrachtung der Degradation in einem Prozessmodell. Genau hier setzt das Projekt LIFE-DACCS an. Im Rahmen dieses Projekts wird die oxidative Degradation in unserem dynamischen DACCS-Prozessmodell abgebildet, um erste Optimierungsvorschläge für das Prozessdesign unter expliziter Berücksichtigung der Degradation zu entwickeln. Dabei werden wir durch Messungen des ITMC der RWTH Aachen University unterstützt. Am ITMC werden Stoffe gezielt oxidativ degradiert und anschließend wird die Adsorptionskapazität erneut vermessen.