DE19642905A1 - Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxid aus industriell erzeugter Abluft am Ort des zentralen Anfalls - Google Patents
Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxid aus industriell erzeugter Abluft am Ort des zentralen AnfallsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von
Kohlendioxid aus industriell erzeugter Abluft am Ort des
zentralen Anfalls.
Die Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Materialien und
andere chemisch-physikalische Prozesse setzen als Neben
produkt Kohlendioxid frei, welches ein Hauptproblem für
die Umwelt darstellt, z. B. für die atmosphärische Erwär
mung. Die Reduzierung von Kohlendioxid in der Atmosphäre
ist daher von globaler Bedeutung.
Hierbei ist es wesentlich, Kohlendioxid zu binden, ehe
dieses gasförmig in die Atmosphäre gelangt, d. h. am Ort
des zentralen Anfalls. Zu diesem Zweck ist es bereits
bekannt, gasförmiges Kohlendioxid in anorganischer Form zu
binden. Dies erfordert jedoch einen relativ hohen zusätz
lichen Energieaufwand und führt nicht zu wirtschaftlich
verwertbaren Produkten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
der eingangs geschilderten Art zu schaffen, durch das
Kohlendioxid aus industrieller Abluft am Ort des Anfalls
direkt, kostengünstig und auf umweltgerechte Weise ent
fernt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind
in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die kohlendioxid
haltige Abluft aus industrieller Produktion in lichtdurch
lässige, wassergefüllte Behälter eingeleitet, in denen
sich vermehrungsfähige, der Photosynthese fähige Organis
men unter optimierten Wachstumsbedingungen befinden. Ein
Teil der Organismen wird hierbei kontinuierlich oder in
vorbestimmten Zeitintervallen aus den Behältern entfernt.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der biochemische
Prozeß der Photosynthese zur Bindung von Kohlendioxid aus
industriell erzeugter Abluft eingesetzt. Die Photosynthese
läuft summarisch in bekannter Weise ab nach der Formel:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
Dieser natürliche Vorgang wird erfindungsgemäß optimiert,
indem man die das Wachstum beeinflussenden Faktoren posi
tiv verändert. Durch das Einleiten der Abgase in licht
durchlässige Behälter wird ein intensiver Kontakt der
Abluft mit den im Wasser enthaltenen photosynthetisch
aktiven Organismen sichergestellt, wobei die Zeitdauer
dieses Kontakts steuerbar ist. Die Lichtdurchlässigkeit
der Behälter erlaubt dabei die verstärkte Ausnutzung des
Sonnenlichts, das vorteilhafterweise durch den Einsatz von
reflektierenden Spiegeln und/oder konzentrierenden Prismen
zusätzlich intensiviert wird.
Diese optimale Temperaturführung wir durch das zum Einsatz
gelangende Wasser gesteuert. Dabei kann von Kühlwasser,
Brauchwasser, Spülwassern oder Industrieabwasser ausgegan
gen werden. Zum Teil findet dabei eine biologische Vor
klärung statt.
Wachstumshemmende Mängel an Mineralien/Spurenelementen
können durch Zugabe von Nährstoffen ausgeglichen werden.
Ein Teil der Organismen, insbesondere der Teil, der seine
optimale Wachstumsgrenze erreicht hat, wird kontinuierlich
oder in vorbestimmten Zeitintervallen aus den Behältern
entfernt. Dadurch wird die Wachstumsgeschwindigkeit er
höht, da die Relationen von Masse zu Oberflächen und Nah
rungsaufnahme stabilisiert werden. Eine Überpopulation
beeinträchtigt zudem die Reproduktionsfreudigkeit. Die
Ausbeute pro m3 der Behälter wird so verbessert. Abgestor
bene Organismen werden ebenfalls regelmäßig entfernt.
Als besonders geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren
erweisen sich Algen als biologisches Ausgangsmaterial,
deren Artenvielfalt die Auswahl der am besten geeigneten
Population erlaubt.
Algen haben folgende Eigenschaften:
- - sie sind zur Photosynthese fähig,
- - sie nehmen große Mengen Kohlendioxid auf,
- - sie haben eine hohe Reproduktionsrate,
- - sie sind schnellwüchsig,
- - sie haben große Adaptionsfähigkeit,
- - sie sind im allgemeinen gesundheitlich unbedenk lich,
- - sie sind recht widerstandsfähig,
- - sie bieten eine große Auswahlmöglichkeit.
Die Artenvielfalt der Algen ermöglicht die Auswahl des am
besten geeigneten Ausgangsmaterials. Algen lassen sich in
Behältern unter kontrollierten Bedingungen halten und
vermehren. Bei optimalen Bedingungen kann die Aufnahme
fähigkeit von Kohlendioxid durch Photosynthese erheblich
gesteigert werden. Werden die Lebensbedingungen konstant
optimal gehalten und die Algenpopulation in erfindungs
gemäßer Weise regelmäßig vermindert, so daß eine Überpopu
lation vermieden wird, steigt die Reproduktionsfreudig
keit, da die Algen bestrebt sind, den verfügbaren Lebens
raum maximal auszunutzen. Dadurch verringert sich der
Raumbedarf für die Produktion.
Anstelle von Algen sind auch andere Organismen mit ähnli
chen Eigenschaften einsetzbar.
Die abgetrennte Biomasse ist stapelbar und hat eine rela
tiv geringe Trockenmasse. Damit kann sie beispielsweise
ohne zusätzliche Trocknung flüssigen Brennstoffen zugefügt
werden oder auch den Raffinationsprozessen von Erdöl, dem
sie chemisch gleich bzw. ähnlich ist. Damit erfolgt eine
gewisse Einsparung bei der Verwendung von Primärrohstof
fen. Die Verwendung als Düngemittel und Düngemittel-Trä
gerstoff, insbesondere bei trockenen Böden, bietet sich
an. Ebenfalls ist der Einsatz als Fischnahrung möglich. Es
ergeben sich auch Einsatzmöglichkeiten in der chemischen
und der kosmetischen Industrie.
Zusammengefaßt bietet das erfindungsgemäße Verfahren fol
gende Vorteile:
- a) der industriellen Abluft wird am Ort des Entste hens kontinuierlich Kohlendioxid entzogen und or ganisch gebunden, (Luftreinhaltung)
- b) industrielle Abwärme kann genutzt werden, (Ener gieeinsparung)
- c) Industrie-Brauchwässer können genutzt werden, (Zweitnutzung)
- d) industrielles Abwasser kann vorgeklärt werden, (Kostenreduktion)
- e) Sonnenenergie wird biologisch genutzt,
- f) Biomasse wird kontinuierlich erzeugt und steht für die Wiederverwendung zur Verfügung (nachwachsender Rohstoff),
- g) gesetzliche Auflagen zur Luftreinhaltung werden kostengünstig erfüllt,
- h) der natürliche Vorgang der Photosynthese wird kon trolliert genutzt.
Claims (5)
1. Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxid aus indu
striell erzeugter Abluft am Ort des zentralen Anfalls,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft in lichtdurchlässi
ge, mit Wasser gefüllte Behälter eingeleitet wird, in
denen sich vermehrungsfähige, der Photosynthese fähige
Organismen unter optimierten Wachstumsbedingungen befin
den, wobei ein Teil der Organismen kontinuierlich oder in
vorbestimmten Zeitintervallen aus den Behältern entfernt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mittels reflektierender Spiegel oder konzentrierender
Prismen wachstumsförderndes Licht, insbesondere Sonnen
licht, für die im Wasser befindlichen Organismen maximiert
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß als Organismen Algen verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß als Wasser Industrieabwasser
verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß den Organismen optimale
Lebens- und Vermehrungsbedingungen schaffende zusätzliche
Nährstoffe zugegeben werden.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE19642905A1 true DE19642905A1 (de) | 1998-04-23 |
Family
ID=7809044
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Country Status (1)
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|---|---|
| DE (1) | DE19642905A1 (de) |
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