CO₂ от сжигания отходов в Германии планируют превращать в углерод для батарей

Промышленные выбросы как источник сырья

Завод в Эшбахе, Германия, ежегодно перерабатывает около 175 000 метрических тонн остаточных отходов. При их сжигании для выработки электроэнергии образуется CO₂ — как из ископаемых материалов, так и из компонентов биологического происхождения.

В проекте NECOC 2.0 эту площадку используют для испытаний технологий улавливания CO₂ из очищенных дымовых газов. Задача партнеров — проверить, как превратить уловленный газ в твердый углерод, пригодный для промышленного применения.

В проекте участвуют Технологический институт Карлсруэ (KIT), оператор мусоросжигательных заводов EEW Energy from Waste и другие партнеры. Федеральное министерство экономики и энергетики Германии выделило на исследования 5 млн евро.

Как CO₂ превращают в углеродный порошок

Разработанный в KIT процесс NECOC включает две основные стадии. Сначала уловленный CO₂ реагирует с водородом с образованием метана. Затем метан поступает в реактор с жидким оловом, где разлагается на твердый углерод и водород.

Водород возвращают на первую стадию, а углерод собирают в виде мелкодисперсного порошка. По словам разработчиков, такой материал может заменить углерод, получаемый из ископаемого сырья. В рамках проекта ученые изучат его пригодность для изготовления электродов батарей и строительных материалов.

Таким образом, проект должен проверить не только возможность улавливания CO₂, но и получение из него полезного сырья. Пригодность этого сырья для конкретных применений еще предстоит оценить.

От лабораторной установки к реальным дымовым газам

В 2020 году KIT построил экспериментальную установку в своей лаборатории жидких металлов KALLA. В ней производство метана и его последующее разложение объединили в единый процесс.

Установка успешно преобразовала CO₂ в мелкозернистый твердый углерод. Эти эксперименты подтвердили осуществимость процесса, однако работу всей системы с улавливанием CO₂ из реального промышленного потока еще предстоит продемонстрировать.

В NECOC 2.0 компания EEW отвечает за оценку и испытания технологий улавливания CO₂ на площадке в Эшбахе. KIT сосредоточится на стадиях получения и разложения метана. Институт керамических технологий и систем имени Фраунгофера также изучит способы связывания CO₂ в карбонатах кальция и магния.

Для EEW, которая координирует консорциум, проект — возможность проверить технологии улавливания и использования CO₂ в условиях действующего предприятия. Результаты испытаний покажут, насколько лабораторный процесс готов к практическому применению.

Фото: EEW