Das ist sehr sehr theoretisch

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Geschrieben von Werner am 26. Mai 2021 19:12:49:

Als Antwort auf: Re: Selektives Gasreinigen geschrieben von Joachim S am 26. Mai 2021 18:14:31:

Moin Jo,

komprimieren von CO2 von 0,0004 bar auf 1 bar ist ein Druckverhältnis, was mit normaler, einstufiger Verdichtung niemals klappt. Die Frage ist auch, ob 1 bar ausreicht, ich bin im Moment mit den Prozessen nicht so fit, aber ich denke, man braucht etwas Überdruck.

Wir lassen mal die isentrope Kompressorengleichung außen vor und nehmen einfach den ideal idealsten Fall der isothermen Kompression, die freilich nur ganz langsam und unter Wärmeabfuhr klappt.

Wäre also für die reine Kompressionsarbeit:

Q= R x T x ln(p1/p2) mit dem Ergebnis ist J/kmol, was wir nicht möchten

Daher Definition Ri = R/M, somit also (M = 44 kmol/kg für Kohlendioxid)

Q = R/M x T x ln(p1/p2)

In Zahlen:

Q = 8314/44 [J/kgK] x 293 [K] x ln(100000/40) = 204,23 kJ/kg


Ich kann solche Phantasiewerte im Moment nicht validieren. Isotherme Kompression hatte ich noch nie. Ich wüßte jetzt auch gar nicht, ob das viel ist oder wenig. Ich denke aber, dass es im Vergleich zu den Reaktionsenthalpien, die beim Umwandlungsprozeß eine Rolle spielen, eher wenig ist.


Klar muß sein, dass das ein rein theoretischer Wert ist und nur die quasi einmalige Verdichtungsarbeit darstellt.

Wenn man z.B. Membrantrennverfahren nutzt, muß man den Widerstand der Membran überwinden, was energetisch heftig zu Buche schlägt.

Sicherlich würde man solche Verfahren bereits nutzen, wenn sie zur Verfügung stünden. Energie hin oder her, es gibt Bedarf für z.B. die CO2-Abreicherung von Atemluft. Bei den Marinetauchern wird die Ausatemluft über Chemikalien geleitet, die das CO2 binden, damit der Taucher ohne sichtbare Luftblasen eine zeitlang unter Wasser operieren kann. Die Atemluft wird dann mit reinem Sauerstoff immer wieder angereichert, sodaß der Mann (oder die Frau) immer die richtige Mischung hat.

Die chemische Bindung mit anschließender Bindungstrennung im Prozeß ist mit Sicherheit die schlechteste alle Methoden, was den Energiebedarf anbelangt.

In der Antarktis kann die Temperatur unter den Sublimationspunkt von CO2 fallen. Es gab dazu mal ein Experiment, wo man Trockeneis bei minus 83°C auf den Schnee gelegt hat und das Trockeneis tatsächlich nicht mehr verdampft ist. Da aber die umgebende Atmospähre noch weit davon entfernt ist, gesättigt zu sein, wurde das Probestück vom Wind dann doch allmählich verdunstet.

Würde man also den Energiebetrag vermindern wollen, dann wäre es gewiß klug, in der Antarktis damit zu beginnen. Das Wettergeschehen transportiert das CO2 an jeden Punkt der Erde. Das geht ganz von selbst.

Man könnte dort auch eine Kälteanlage installieren, die dann mit sehr guten Leistungsziffern die Temperatur so weit absenkt, dass das CO2 aus der Atmosphäre freiwillig fest wird. Allerdings bräuchte dafür wieder Strom oder andere mechanische Energie, z.B. Muskelkraft, weil . . . . so lange Kabel gibts ja gar nicht.

Den Feststoff könnte man recht bequem mit dem LKW abtransportieren, es reicht eine Plane zur Abdeckung. Der Fahrer sollte allerdings niemals anhalten, sonst ersäuft er im CO2.

Gruß

Werner

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