Nachhaltige Verfahren zur Reduzierung von CO2-Emissionen fossiler Kraftwerke und die Sequestrierung des Treibhausgases mittels Carbon Capture and Storage (CCS)

Inhaltsverzeichnis

• DANKSAGUNG
• ABBILDUNGSVERZEICHNIS
• TABELLENVERZEICHNIS
• FORMELVERZEICHNIS
• ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS
• 1 EINLEITUNG UND MOTIVATION
• 2 EIGENSCHAFTEN VON CO2
• 2.1 Physikalische Eigenschaften
• 2.2 Chemische Eigenschaften
• 2.3 Industrielle Verwendung
• 3 ENTWICKLUNG UND FOLGEN DES CO2-ANSTIEGS SEIT DER INDUSTRIALISIERUNG
• 4 NATÜRLICHER KOHLENSTOFFKREISLAUF UND CO2-SENKEN
• 4.1 Wissenschaftliche Unklarheiten
• 4.2 Kurzfristiger Kreislauf
• 4.2.1 Biosphäre
• 4.2.2 Hydrosphäre
• 4.2.3 Atmosphäre
• 4.3 Langfristiger Kreislauf
• 4.3.1 Lithosphäre
• 5 KÜNSTLICHE VERFAHREN ZUR REDUZIERUNG VON CO2 AUS DER LUFT
• 5.1 Düngung der Kohlenstoffsenken
• 5.2 Technische Methoden
• 6 DAUERHAFTE REDUZIERUNG VON CO2-EMISSIONEN
• 6.1 Politische Maßnahmen
• 6.1.1 Lastenteilung (Burden Sharing)
• 6.1.2 Emissionsrechtehandel
• 6.1.3 Clean Development Mechanism
• 6.2 CO2-Abscheidung in Kraftwerken
• 6.2.1 Pre-Combustion
• 6.2.2 Post-Combustion
• 6.2.3 Oxyfuel-Verfahren
• 6.3 Stahl- und Betonindustrie
• 6.4 CO2-Transport
• 6.5 Ökonomische Effizienz
• 7 MÖGLICHKEITEN ZUR DAUERHAFTEN SPEICHERUNG VON CO2
• 7.1 Saline Aquifere
• 7.2 Entleerte Ölfelder
• 7.3 Entleerte Gasfelder
• 7.4 Nicht abbaubare Kohleflöze
• 7.5 Künstliche Mineralisierung
• 7.6 Ozeanspeicherung
• 7.7 Speicherpotentiale
• 7.8 Projekte
• 7.8.1 Das Weyburn-Midale CO2-EOR Projekt
• 7.8.2 Sleipner-Projekt
• 7.8.3 In Salah-Projekt
• 7.8.4 CO2SINK
• 7.8.5 CLEAN
• 8 RISIKEN
• 9 FAZIT
• 10 LITERATURVERZEICHNIS

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit dem Kreislauf des Kohlenstoffs und der Speicherung in Senken. Sie untersucht die Auswirkungen des steigenden CO2-Ausstoßes durch fossile Brennstoffe auf das Klima und die Umwelt. Darüber hinaus werden nachhaltige Verfahren zur Reduzierung von CO2-Emissionen sowie die Sequestrierung des Treibhausgases mittels CCS (Carbon Capture and Storage) analysiert.

• Der natürliche Kohlenstoffkreislauf und seine Störungen durch den Menschen
• Die Folgen des CO2-Anstiegs für das Klima und die Umwelt
• Möglichkeiten zur Reduzierung von CO2-Emissionen
• Technologien zur Abscheidung und Speicherung von CO2 (CCS)
• Risiken und Chancen der CO2-Sequestrierung

Zusammenfassung der Kapitel

Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die die Motivation für die Untersuchung des Themas erläutert. Anschließend werden die physikalischen und chemischen Eigenschaften von CO2 sowie seine industrielle Verwendung dargestellt. Kapitel 3 beleuchtet die Entwicklung und die Folgen des CO2-Anstiegs seit der Industrialisierung. Kapitel 4 untersucht den natürlichen Kohlenstoffkreislauf und die Rolle von CO2-Senken. Kapitel 5 befasst sich mit künstlichen Verfahren zur Reduzierung von CO2 aus der Luft. Kapitel 6 analysiert verschiedene Ansätze zur dauerhaften Reduzierung von CO2-Emissionen, einschließlich politischer Maßnahmen, CO2-Abscheidung in Kraftwerken und der Stahl- und Betonindustrie. Kapitel 7 behandelt die Möglichkeiten zur dauerhaften Speicherung von CO2 in verschiedenen geologischen Formationen, wie z.B. Salinen, entleerten Ölfeldern und Kohleflözen. Abschließend werden die Risiken der CO2-Sequestrierung diskutiert und ein Fazit gezogen.

Schlüsselwörter

Kohlenstoffkreislauf, CO2-Emissionen, fossile Brennstoffe, Klimawandel, CO2-Senken, CCS (Carbon Capture and Storage), Sequestrierung, Nachhaltigkeit, Emissionsreduktion, Umweltschutz, Risikomanagement.