IEA IETS Task 21: Artikel - Improving Energy Efficiency of Carbon Capture Processes with Heat Pumps (2024)

Die Abscheidung von CO2 durch chemische Absorption in Lösungsmitteln auf Aminbasis ist die wichtigste technologische Option zur Verringerung der CO2-Emissionen aus schwer vermeidbaren industriellen CO2-Quellen und Kraftwerken. Aufgrund des Energieverbrauchs des Abscheidungsprozesses, der hauptsächlich auf die Beheizung des Desorbers zurückzuführen ist, wirkt sich die CO2-Abscheidung negativ auf die Effizienz des Prozesses aus, aus dem das CO2 entfernt wird. Wärmepumpen nutzen Abwärme und liefern Hochtemperatur-Prozesswärme. Sie sind heute bereits in der Lage, Dampf zu liefern und hohe Temperaturen bereitzustellen, was neue Anwendungen ermöglicht.

In diesem Beitrag wird die Integration von Wärmepumpen in den CO2-Abscheidungsprozess eines Industrieofens zur Stahlverarbeitung untersucht, um geeignete Wärmequellen und -senken, sowie die Energieeinsparpotentiale zu identifizieren. Der Energieverbrauch des CO2-Abscheidungsprozesses kann durch die Integration von Wärmepumpen zur Dampferzeugung um 50 % reduziert werden. Die Kostenanalyse zeigt, dass die Dampfkosten den größten Einfluss auf die Kosten der CO2-Abtrennung haben.