DE102007051753B4 - Verfahren zur Entsorgung/Ablagerung von CO→2→ - Google Patents
Verfahren zur Entsorgung/Ablagerung von CO→2→ Download PDFInfo
- Publication number
- DE102007051753B4 DE102007051753B4 DE102007051753.1A DE102007051753A DE102007051753B4 DE 102007051753 B4 DE102007051753 B4 DE 102007051753B4 DE 102007051753 A DE102007051753 A DE 102007051753A DE 102007051753 B4 DE102007051753 B4 DE 102007051753B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- ice
- water
- formations
- pressure
- frozen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/50—Carbon dioxide
- C01B32/55—Solidifying
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Description
- Verfahren zur CO2 Entsorgung mit dauerhafter Endlagerung als Druckeis/Hydroeis über gekapselter CO2 Absenkung vom Meeresspiegel ausgehend, auf tiefem Meeresgrund dort, wo in einigen hundert Metern Wassertiefe (ca. 700 m und mehr), ein Wassersäulendruck von mehr als 60 bar, sowie einer Wassertemperatur von ca. 4°C die physikalische Hydroeisbildung vorgegeben und damit die dauerhafte Endlagerung gesichert ist.
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausführung von CO2 Entsorgung/Ablagerung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruch 1.
- Bekannte Verfahrensweise ist, dass CO2 als Druckgas oder als verflüssigtes CO2 durch Leitungen geführt, in porösen Erdschichten, die in einigen hundert Metern unter der festen Erdschicht liegen, durch mindestens eine Bohröffnung ins Erdinnere gepresst werden, wobei diese porösen Schichten auch unter einem tief liegenden See oder Meeresboden liegen können. Nach Sättigungsfüllung der porösen Schichten werden das/die Bohrlöcher mit einer verhärtenden Masse z. B. Zement/Beton verschlossen. Verfahren zur Entsorgung von CO2 auf dem Meeresgrund sind beispielsweise aus der
DE 696 10 231 T2 , derJP H0369508 A EP 0408979 A1 oder derJP H02133308 - Nachteile der bekannten CO2 Entsorgungsverfahren sind, dass nach Expertenmeinung Gefahren von Umweltbelastungen bestehen und eine dauerhafte und umweltfreundliche Endlagerung nicht erkenntlich oder zu errechnen ist. Erfahrungswerte fehlen und diese sind mit Computer-Simulation nicht zu ermitteln.
- Aufgabe der Erfindung ist es, Verfahren zur Ausführung vorzuweisen, um eine dauerhafte umweltentlastende CO2-Entsorgung schnellstens zur Verfügung zu haben. Dafür kann die Möglichkeit genutzt werden, anstelle von vielen Jahren andauernde Erfahrungswerte zu sammeln, und über Computer-Simulation und Berechnungen diese auch beweisbar ermitteln zu können.
- Vorteile der Erfindungen sind, dass CO2 in der Größenordnung von Milliarden To/je Jahr die aus Abgasen bei Heizkraftwerken und der Umweltluft zur Eindämmung der Klimaerwärmung, wie erforderlich, entzogen werden können und dadurch umweltentlastend dauerhaft zu entsorgen sind.
- Ausführung und Verfahrensabläufe werden im Nachfolgenden näher beschrieben.
- Variante 1 „Entsorgungsvorbereitung”
- Aus Abgasen und/oder aus der Luft entzogenes CO2 wird bei einem vorbestimmten Druck und Minustemperatur, entsprechend Erfahrungswerten z. B. ca. 20 bar/–20°C, flüssig sowie für Transport und Zwischenlagerung in geeignete Behälter „Silos mit Flüssig-Druckleitungsführung”, eingefüllt und wenn erforderlich, Wärme entzogen. Nachfolgend flüssig in Kühlvorrichtungen und Schock-Gefrier-Räume mit weiterem Wärmeentzug auf die erforderliche Minustemperatur gebracht, um drucklos, das heißt bei ca. 1 bar (101,3 k Pa) im Arbeitsraum mit dem CO2 Flüssig-Einfüll-Druckniveau in die formgebende Vorrichtungen z. B. „Trapezform” eingefüllt und über weiteren Wärmeentzug zu gefrorenen CO2 Eis-Formationen werden. CO2 flüssig wird im Verfahrensablauf mit vorbestimmter Gewichtszulage, z. B. Sand oder Steinmasse, angereichert. Im Arbeitsablauf das flüssige CO2 mit vorbestimmter Minustemperatur zu Trockeneis (wobei der innere Kern auch flüssig bleiben kann) über nachfolgendes Herausdrücken aus der Form oder sonstige bekannte Formentfernungsabläufe in vorgeplanten CO2 Eis-Formation incl. Gewichtsmasse, transportabel hergestellt.
- Variante 2 „Entsorgungsvorbereitung”
- Erfolgt im Wesentlichen wie in Variante 1, wobei jedoch vorher eine formgebende Vorrichtung erstellt wird. Einschalplatten gefüllt mit Sand oder Steinaufschüttung, evtl. mit Zugabe von Draht oder pflanzlichen Faserstücken, wird durch Wasserzugabe über gesteuerte Abläufe zu einer Form aus Wassereis (Boden, Seitenteile, Deckplatte mit Öffnung). Die Eisform wird zur Füllung mit CO2 flüssig zur Schockgefrierung in Kühlräumen/Gefriervorrichtungen mit gesteuerten Abläufen befördert. Die vorbeschriebenen Einschalplatten können auch als schockgefrorene Eisplatten zur formgebenden Vorrichtung zusammengefügt und zur Einfüllung von CO2-flüssig genutzt werden. Der Platten-Ummantelungs-Zusammenhalt erfolgt, indem mit einer Vorrichtung zur Punktwärmeübertragung in Sekundendauer, z. B. durch Laserstrahl oder Glühdraht etc., das Wassereis der Ummantelung an verschiedenen Eckpunkten und Plattennahtstellen sekundenschnell schmilzt und zusammenhaltend gefriert. Bei der späteren Absenkung in die Tiefsee bildet sich dann eine Isolier- und Verstärungsummantelung aus Wassereis um die CO2-Eisformation.
- Variante 3 „Entsorgungsvorbereitung”
- Erfolgt annähernd wie vorgenannt, wobei jedoch die als Wassereis gebundenen Platten als formgebende Vorrichtung zusammengefügt zum Einfüllen von CO2 flüssig genutzt wird. Mit nachfolgendem Schockgefrier-Wärmeentzug wird das eingefüllte Flüssig-CO2 von der Öffnung der Deckplatte sowie wenigstens teilweise der Seiten- und Bodenwandungen ausgehend, zu gefrorenem CO2 Eis (Trockeneis). Es kann dabei im Inneren der Trockeneis-Formation ein Teil CO2 (flüssig eingekapselt) ohne einzufrieren gehalten werden. Bei der späteren Wärmeübertragung aus dem Tiefseewasser mit und nach Absenken der CO2 Eis-Formation zum Meeresboden, erfolgt ein Wärmeaustausch zwischen CO2 Trocken-Eis und der Außen-Wassertemperatur. Dabei erfolgt mit Druckentwicklung die Umwandlung von gefrorenem CO2 Eis zum gepressten Eiszustand/Hydroeis. Vorgegebene Polster an der Innenwand der Wassereis-Ummantelung können nachgeben und flachgedrückt werden. Die Wassereis-Ummantelung wird durch den äußeren hohen Wassersäulendruck gepresst gehalten und mit der Zeit abschmelzen. Hydro-Eisformation bleibt durch hohen Druck erhalten.
- Transportabläufe
- Transportiert werden tiefgefrorene Blöcke bzw. CO2 Eis-Formationen vorzugsweise in Containern die Isolierwandungen haben und automatisch mit Hub-Transportgerät/Greifer gekippt werden können. Außerdem zum Entladen oder Umladen gesteuert aufklappen, desgleichen, wenn die Container in die Tiefsee etc. entleert werden. Beim Transport in gekühlten Schiffsräumen ist vorzugsweise auf dem Boden zum Abstellen der Eis-Formationen, vorher eine trockene Sand- oder Kiesschicht aufzubringen. Die Blöcke/Eisformationen können mit Hubgerät, zweckmäßig durch gesteuerte Schubvorrichtungen mit Öffnen von Wandklappen in den Schiffsräumen/Wandungen oder dergleichen, über Rutschflächen nach außen geschoben, in die Tiefsee versenkt werden.
- Transportabläufe
- Je nach Transportablauf kann ein geringer CO2 Anteil gasförmig aus den CO2 Formationen heraus ausströmen. Dabei wird Wärme aus der Eis-Formation zum Erhalt von diesen entzogen. Bei längerem Transport, z. B. in Schiffsräumen, wird über Pumpeneinsatz dieser Anteil wieder verdichtet und zum Entsorgen gekühlt. Je nach Schiffsausrüstung kann verflüssigtes CO2 transportiert und die Entsorgungsvorbereitung/Umwandlung in Eis-Formationen ganz oder teilweise auf dem Schiff erfolgen.
- Funktions-Entsorgungsabläufe
- Mit Einbringen einer gefrorenen CO2 Eis-Formation in die Tiefsee bildet sich rundherum eine Eis-Wasserschicht bis zu einer bestimmten Wandstärke an diese an. Durch diese Wassereis-Ummantelung erfolgt eine Art Wärmedämmung, so dass eine geringere Wärmeleitfähigkeit gegeben ist. Das gefrorene CO2 Eis mit Füllung etc., ausgehend von der Innenwandung der Wassereis-Ummantelung, wandelt sich mit der Zeit durch Wärmeaufnahme, dabei druckerzeugend vom tiefgekühlten CO2, in Druckeis/Hydroeis um. Im Zusammenhang mit dem hohen äußeren Wasserdruck bei etlichen 100 Metern Wassertiefe, wird die vorgegebene, gekapselte Formation als Hydroeis erhalten und die dauerhafte Endlagerung gesichert. Durch das CO2 Eigengewicht und der Ballastzulage ist kein Auftrieb durch die Wassereis-Ummantelung zu befürchten.
- Funktions-Entsorgungsabläufe
- Eine CO2 Ablagestelle auf dem Meeresboden wird vorweg mit mindestens einer verankerten Vorrichtung und aufstehenden speziellen Funkmastvorrichtung gekennzeichnet. Mit entsprechenden Schwimmervorrichtungen werden Kennzeichnungspunkte dauerhaft erhalten. Zweckmäßig wird weiträumig um einen Kennzeichnungspunkt/eine Funkmastvorrichtung herum, über Steine und Kies oder dergleichen sowie Eisformationsabsenkungen eine Art „Wall” mit innenliegendem Großformat-Talkessel, hergestellt. In diesem kann von Schiffen ausgehend, auch zu den absenkenden Eis-Formationen eine große Menge CO2 Flüssigablagerung erfolgen. Diese CO2 Ablagerung erfolgt über Spezialleitungsvorrichtungen. Flüssiges CO2 wird über den hohen Druck des darüber stehenden Wassers ebenfalls zu Hydroeis umgewandelt und dauerhaft im Talkessel gekapselt gehalten und entsorgt. (Tiefsee ohne Wärmequellen und Vulkantätigkeit)
- Funktions-Entsorgungsabläufe
- Zur Herstellung des Talkessel-Walles und beim Füllen des Talkessels mit flüssig CO2 Zuführung wird zusätzlich kreuz und quer (zweckmäßig) in den Talkessel wassereisummantelte CO2 Eis-Formationen mit innerer CO2 Flüssigfüllung oder zusätzliche Ballast-Wassereisformationen in die See zum Boden absinkend eingebracht. Damit wird entweder die Wallherstellung vorbereitet, verstärkt und erhöht und die Umwandlung der CO2-Einbringung in Hydroeis im Talkessel beschleunigt. Über Wärmeübertragung schmilzt das Wassereis. Dadurch entstehen Wasseradern in der Großfläche der CO2 Entsorgungs-, Ablagerstellen. Eine Wärmeübertragung aus dem Boden, wie sie bei teppichartiger CO2-Ausbreitung (geschlossen) möglich wäre, wird ausgeschlossen.
Claims (4)
- Verfahren zum Entsorgen/Ablagern von CO2 dadurch gekennzeichnet, dass – verflüssigtes CO2 mit erforderlichem Druck und einer Minustemperatur von ca. 1 bar/–73°C in formgebende Vorrichtungen gefüllt und – über Wärmeentzug in CO2 Eis umgewandelt wird, wobei – vorweg mit vorgekühlter Gewichtsmasse, vorzugsweise Sand- und Steinballastzulage angereichert, das Gewichtsniveau der Eis-Formationen (ausgewogen) angehoben wird und – die Erhöhung der Absenkungs-Schwerkraft gegenüber einer Auftriebswirkung der Wassereisbildung um die Eisformationen im Verlauf der Absenkung in etliche hundert Meter tiefen Gewässern gewährleistet wird, und – die gefrorenen Eisformationen zum Boden absinkend befördert, mit dem hohen Wasserdruck der etlichen hundert Metern Wassertiefe (Wassersäulendruck) umpresst die gefrorenen CO2 Eis-Formationen vom gefrorenen Eis in Druckeis/Hydro-Eis umwechselt und – durch das Eigengewicht und Ballastzulage am Boden gehalten und dadurch entsorgt wird.
- Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine CO2 Ablagestelle auf dem Meeresboden vorweg mit mindestens einer verankerten Vorrichtung und aufstehenden speziellen Funkmastvorrichtung gekennzeichnet wird und mit entsprechenden Schwimmervorrichtungen dauerhaft Kennzeichnungspunkte erhalten werden, wobei weiträumig um einen Kennzeichnungspunkt/eine Funkmastvorrichtung herum, über Steine und Kies oder dergleichen sowie Eisformationsabsenkungen eine Art „Wall” mit innenliegendem Großformat-Talkessel, hergestellt wird.
- Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei im vorbestimmten Umkreis von den Kennzeichnungspunkten, über Rohr/Schlauchleitungs-Vorrichtungen vorzugsweise mit CO2 Flüssigtransport-Vorrichtungen auf Schiffen bis auf eine vorbestimmte Höhe über den Talkesseln gesteuert, abgeleitet, mit natürlichem physikalischen Ablauf das Flüssig-CO2 in Druckeis umgewandelt und innerhalb von den erstellten Wallummantelungen gehalten entsorgt werden.
- Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mit der Talkessel Bildung in der Tiefsee mit der Eis- und Ballast Formationsanhäufung, zur Wallanhäufung auch Container- oder Schiffsladungen mit Steinen, Schotter oder dergleichen ins Meer absinkend zugeliefert werden und zur Flüssig-CO2 Einbringung zur Talkessel-Füllung kreuz und quer in diesen eine vorbestimmte Anzahl CO2 Eis-Formationen und/oder Wassereis-Ballastformationen zur beschleunigten Umwandlung von Druckeis in Hydroeis mit möglicher Boden-Erdwärme wärmeableitende Wasseraderbildung mit abgesenkt werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007051753.1A DE102007051753B4 (de) | 2007-10-30 | 2007-10-30 | Verfahren zur Entsorgung/Ablagerung von CO→2→ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007051753.1A DE102007051753B4 (de) | 2007-10-30 | 2007-10-30 | Verfahren zur Entsorgung/Ablagerung von CO→2→ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102007051753A1 DE102007051753A1 (de) | 2009-05-07 |
DE102007051753B4 true DE102007051753B4 (de) | 2017-04-06 |
Family
ID=40514178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102007051753.1A Expired - Fee Related DE102007051753B4 (de) | 2007-10-30 | 2007-10-30 | Verfahren zur Entsorgung/Ablagerung von CO→2→ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102007051753B4 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02133308A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 炭酸ガスの海洋投棄方法 |
EP0408979A1 (de) * | 1989-07-19 | 1991-01-23 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Verfahren und Vorrichtung zum Einleiten von Kohlenstoffdioxid in die Tiefsee |
JPH0369508A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 炭酸ガスの固定化方法 |
DE69610231T2 (de) * | 1995-02-21 | 2001-03-29 | Mitsubishi Jukogyo K.K., Tokio/Tokyo | Einrichtung zur Beseitigung von CO2 auf dem Meeresboden |
-
2007
- 2007-10-30 DE DE102007051753.1A patent/DE102007051753B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02133308A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 炭酸ガスの海洋投棄方法 |
EP0408979A1 (de) * | 1989-07-19 | 1991-01-23 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Verfahren und Vorrichtung zum Einleiten von Kohlenstoffdioxid in die Tiefsee |
JPH0369508A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 炭酸ガスの固定化方法 |
DE69610231T2 (de) * | 1995-02-21 | 2001-03-29 | Mitsubishi Jukogyo K.K., Tokio/Tokyo | Einrichtung zur Beseitigung von CO2 auf dem Meeresboden |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102007051753A1 (de) | 2009-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1434764C3 (de) | Im Erdreich eingebetteter Behälter zur Großraum lagerung von Flüssiggas | |
EP1864070B1 (de) | Mehrkammerwärmespeicher zur speicherung von wärmeenergie und für die erzeugung elektrischer energie | |
DE1634291B1 (de) | Gründung für einen Kältemittelvorratsbehälter | |
DE19906147A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von gefrorenem Gas auf dem Meeresgrund | |
DE3036762C2 (de) | ||
DE102007051753B4 (de) | Verfahren zur Entsorgung/Ablagerung von CO→2→ | |
DE19946557A1 (de) | Verfahren zum Eliminieren der Verdunstung von in einem dichten und isothermischen Tank enthaltenem Flüssiggas sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
EP2428760A2 (de) | Erdspeichertank für ein Energiespeichersystem | |
CN108086958A (zh) | 天然气水合物冰冻固井氢氧置换协调开采法 | |
EP0377405A1 (de) | Künstliche, unterirdische Kaverne zur Speicherung von gasförmigem Erdgas unter erhöhtem Druck und bei tiefer Temperatur und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE102005039570A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von gekühltem Frischbeton | |
CN103775069B (zh) | 悬浮态水合物地层模拟装置及地层模拟方法 | |
DE1255904B (de) | Erdbehaelter fuer Fluessiggase und Verfahren zu seiner Herstellung | |
RU2360826C1 (ru) | Способ возведения объектов | |
CN106049866B (zh) | 一种封堵空心水泥砖孔洞的方法及产品 | |
CN108468545A (zh) | 一种季节性采—排露天煤矿水资源储存及调配方法 | |
JP5308942B2 (ja) | 融雪装置および融雪方法 | |
RU2761917C1 (ru) | Резервуар для незамерзающих жидкостей с эффективной системой консервации вечной мерзлоты в основании | |
DE3535622A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum zeitweiligen verschliessen von grossrohrleitungen | |
DE1271733B (de) | Erdbehaelter zum Lagern verfluessigter Gase bei tiefen Temperaturen und Verfahren zum Herstellen solcher Behaelter | |
AT515659B1 (de) | Erdwärmespeicher sowie Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE1434599A1 (de) | Dichtungseinrichtung fuer Bodenbehaelter | |
DE864685C (de) | Verfahren zum Absenken und Auskleiden von Schaechten | |
EP2273225A2 (de) | Langzeit-Energiespeicher | |
CN106705522B (zh) | 利用自然冷源制冰蓄冰方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ON | Later submitted papers | ||
R012 | Request for examination validly filed | ||
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination | ||
R409 | Internal rectification of the legal status completed | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: LAUFENBERG, JOSEF, DE Free format text: FORMER OWNERS: HOFFS, MICHAEL, 47669 WACHTENDONK, DE; LAUFENBERG, JOSEF, 51149 KOELN, DE Effective date: 20141006 Owner name: LAUFENBERG, JOSEF, DE Free format text: FORMER OWNER: MICHAEL HOFFS,JOSEF LAUFENBERG, , DE Effective date: 20141006 |
|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: C02F0001220000 Ipc: B09B0001000000 |
|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: C02F0001220000 Ipc: B09B0001000000 Effective date: 20141127 |
|
R409 | Internal rectification of the legal status completed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |