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US-Forscher entwickeln einen Stromspeicher, der das Klima schützen soll:
US-Wissenschaftler wollen mit einer genialen Idee das Kohlenstoffdioxid-Problem (CO2) lösen. Der Betrieb fossiler Kraftwerke soll klimaneutral erfolgen und dabei gleichzeitig die schwankende Stromproduktion von Windkraft- und Solaranlagen ausgleichen. Dies klingt eigentlich zu gut, um wahr zu sein.
Das CO2 wird aus den Rauchgasen in den Kraftwerken getrennt
Wissenschaftler möchten das CO2 aus den Rauchgasen in den Kraftwerken trennen, wie es auch beim bekannten Carbon Dioxide Capture and Storage-Verfahren (CCS-Verfahren) realisiert wird. Dabei wird CO2 aus den Gas abgetrennt und in geologische Strukturen gelagert. Bisher arbeiten schon zwei Kohlekraftwerke in Nordamerika mit dieser Technik.
Flüssiges CO2 soll als Stromspeicher dienen
Nach der Abtrennung möchten die US-Forscher das CO2 unter die Erde erpressen. Dies ist ebenfalls keine neue Idee. So hat das GeoForschungsZentrum Potsdam diese Verpressungstechnik in Deutschland im brandenburgischen Ketzin erfolgreich getestet. Leider ist dieses CCS-Verfahren bis jetzt kaum wirtschaftlich durchzuführen. Hierdurch werden die Kosten der Stromproduktion in den Kraftwerken sogar um 30-70% erhöht. Die amerikanischen Wissenschaftler möchten jedoch mit dieser Technik eine weitaus höhere Wirtschaftlichkeit erreichen. Dabei soll das CO2 auf eine Temperatur von gut 30°C erwärmt und mit einem Druck von etwa 75 bar in vorhandene unterirdische Hohlräume gepresst werden. Bei diesen Temperaturverhältnissen und diesem Druck ist CO2 überaus kritisch, so der Fachausdruck.
Auch heute schon wird vielfach das in diesem Zustand flüssige Gas genutzt. Interessanterweise ist dies zum Beispiel ein ideales Lösungsmittel für Koffein und Aromen, weil hierdurch die Wertstoffe, anders als bei organischen Lösungsmitteln, nicht verunreinigt werden. Tom Buscheck vom renommierten Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien erklärt, dass das flüssige CO2 in Hohlräume unter der Erde gepresst werden, die mehr als 1.000 Meter tief sind. Dies berichtete auch die internationale Wissenschaftszeitschrift New Scientist.
Stromspeicher aus flüssigem CO2
Tom Buschek möchte aber neben dem herkömmlichen CCS-Verfahren noch einen Schritt weitergehen. Er und sein Team wollen aus dem CO2 einen Stromspeicher machen. So soll das Gas nicht endgültig im Untergrund verbleiben, sondern daraus Strom gewonnen werden. Ähnlich einem Druckluftspeicher-Kraftwerk strömt das kritische CO2 über die Schaukeln einer Turbine, die einen Stromgenerator antreibt, wieder an die Oberfläche. Das CO2 ist in dieser Form weitaus effektiver als Luft oder Dampf. Das CO2 soll jedoch nicht an die Oberfläche gelangen, sondern wird anschließend wieder in den Untergrund gepresst. Dabei werden die gewaltigen Pumpen, die das Klimagas wieder nach unten pressen, mit überschüssigem Ökostrom angetrieben. Auf diese Weise entsteht ein Stromspeicher.
Man rechnet mit einem Wirkungsgrad von bis zu 96%
Tom Buschek geklärt, dass dieses Verfahren überaus ökonomisch sinnvoll und der einzige Weg ist, um das CO2-Problem der fossilen Kraftwerke zu lösen. Mit dieser Lösung wird dieses Ziel erreicht. Hinzu kommt natürlich noch eine weitere Speichermöglichkeit. Dieses kritische CO2 wird in Hohlräume gepresst, in denen sich Salzwasser befindet. Das Salzwasser wird an die Erdoberfläche gedrängt, dort gesammelt und letztlich mit Überschussstrom erwärmt. Anschließend wird die heiße Salzlösung wieder in tiefer gelegene Felsformationen gepumpt und dient dort als Wärmeenergie-Speicher. Ebenfalls verdichten sie auch das benachbarte, eingelagerte, kritische CO2, wobei dessen Druck noch weiter erhöht wird, was sich auch positiv auf die Stromproduktion in den Generatoren auswirkt.
Buschek erklärt weiterhin, dass dieses Gesamtsystem einen Wirkungsgrad von wenigstens 90% erreichen würde. Dabei ging bei diesem Speicherprozess so gut wie kein Strom verloren. Im Vergleich hierzu: die besten Druckluftspeicher erreichen lediglich einen Wirkungsgrad von 70%. Peter Cook von der University of Melbourne in Australien teilte dem New Scientist mit, dass man nicht darum herumkommen würde, diese Hybridtechnologien zu nutzen. Cook gehört weltweit zu den bedeutendsten Wissenschaftlern im Bereich der erneuerbarer Energien. Auch er hält die Umsetzung dieser Verfahren seiner amerikanischen Kollegen für durchführbar, weil auch alle dazu nötigen Technologien erprobt seien.
Bildquelle: © Andreas Dengs, www.photofreaks.ws / pixelio – www.pixelio.de