DE102022121020A1 - Process for separating carbon dioxide from the ambient air and installation for carrying out such a process - Google Patents

Process for separating carbon dioxide from the ambient air and installation for carrying out such a process Download PDF

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Michael Bippes
Thomas Garbe
Marc Rüggeberg
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50). Das Verfahren umfasst mindestens folgende Schritte:
- Zuführen von Umgebungsluft (50) zu einer Anlage (10) zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50),
- Manipulieren der Umgebungsluft (50), wobei Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50) abgetrennt und der Umgebungsluft (50) Luftfeuchte in Form von kondensierendem Wasser (54) entzogen wird,
- Austreiben von manipulierter, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Umgebungsluft (56), wobei das kondensierte Wasser (54) der manipulierten Umgebungsluft (50) zumindest mittelbar wieder zugeführt wird, um die Luftfeuchte der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft (56) zu erhöhen.
Die Erfindung betrifft ferner eine Anlage (10) zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50), welche dazu eingerichtet ist, ein solches Verfahren durchzuführen.

Figure DE102022121020A1_0000
The invention relates to a method for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50). The procedure includes at least the following steps:
- Supplying ambient air (50) to a system (10) for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50),
- Manipulating the ambient air (50), carbon dioxide (52) being separated from the ambient air (50) and the ambient air (50) being dehumidified in the form of condensing water (54),
- expulsion of manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air (56), the condensed water (54) of the manipulated ambient air (50) being fed back at least indirectly in order to increase the humidity of the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air (56).
The invention also relates to a system (10) for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50), which is set up to carry out such a method.
Figure DE102022121020A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser aus der Umgebungsluft und zur anschließenden Wiederbefeuchtung der Umgebungsluft sowie eine Anlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for separating carbon dioxide (CO 2 ) and water from the ambient air and for the subsequent re-humidification of the ambient air and a system for carrying out such a method.

Es sind Anlagen und Verfahren zum Abscheiden von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft bekannt. Eine solche Abscheidung kann nach dem sogenannten „Direct Air Capture“-Verfahren durchgeführt werden, wobei das Kohlenstoffdioxid unmittelbar aus der Umgebungsluft abgeschieden und einem weiteren Prozess zugeführt werden kann. Bei einem Direct-Air-Capture-Verfahren wird der Umgebungsluft nicht nur Kohlenstoffdioxid entzogen, sondern prozessbedingt auch die Luftfeuchtigkeit herabgesetzt und Wasser abgeschieden. Nach der Passage der Anlage zur Kohlenstoffdioxidabscheidung ist die Luft daher sowohl ärmer an Kohlenstoffdioxid als auch an Luftfeuchte. Dies kann insbesondere bei großdimensionierten Anlagen dazu führen, dass ein Luftstrom mit trockener, warmer Luft ausgeblasen wird, welcher die Umgebung austrocknen kann. Dies kann zu Schädigungen der Umwelt führen und sollte vor dem Hintergrund einer möglichst umweltverträglichen Abtrennung von Kohlenstoffdioxid vermieden werden.Systems and methods for separating carbon dioxide from the ambient air are known. Such a separation can be carried out according to the so-called "direct air capture" process, whereby the carbon dioxide can be separated directly from the ambient air and fed to a further process. In a direct air capture process, not only is carbon dioxide removed from the ambient air, but also the humidity is reduced and water is separated due to the process. After passing through the system for carbon dioxide separation, the air is therefore poorer in both carbon dioxide and humidity. In the case of large-scale systems in particular, this can lead to an air flow with dry, warm air being blown out, which can dry out the surroundings. This can lead to damage to the environment and should be avoided against the background of the most environmentally friendly separation of carbon dioxide possible.

So offenbart die EP 2 077 911 A2 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Extrahieren von Kohlenstoffdioxid aus Luft. Dabei umfasst die Vorrichtung ein Anionenaustauschermaterial, das in einer einem Luftstrom ausgesetzten Matrix gebunden ist. Das extrahierte Kohlenstoffdioxid kann kontrolliert einer Umgebung oder einem weiteren Prozessschritt zur Weiterverarbeitung zugeführt werden.So reveals the EP 2 077 911 A2 a method and apparatus for extracting carbon dioxide from air. The device comprises an anion exchange material which is bound in a matrix exposed to an air flow. The extracted carbon dioxide can be fed into an environment or another process step for further processing in a controlled manner.

Die EP 2 077 911 A2 sieht die Extraktion von Kohlenstoffdioxid aus Luft unter Verwendung herkömmlicher Extraktionsverfahren oder durch Verwendung eines der offenbarten Extraktionsverfahren vor, insbesondere eine Extraktion von Kohlenstoffdioxid mittels eines Feuchtigkeitswechsels oder einer Elektrodialyse. Es ist vorgesehen, das extrahierte Kohlenstoffdioxid an Gewächshäuser weiterzuleiten, wobei die erhöhte Menge an Kohlenstoffdioxid die Wachstumsbedingungen in den Gewächshäusern verbessern kann. Alternativ kann Kohlenstoffdioxid auch einer Algenkultur zugeführt werden.The EP 2 077 911 A2 provides for the extraction of carbon dioxide from air using conventional extraction methods or by using one of the disclosed extraction methods, in particular extraction of carbon dioxide by means of a humidity swing or electrodialysis. It is envisaged that the extracted carbon dioxide will be sent to greenhouses, whereby the increased amount of carbon dioxide can improve the growth conditions in the greenhouses. Alternatively, carbon dioxide can also be added to an algae culture.

Ferner ist es bekannt, im Direct-Air-Capture-Verfahren abgetrenntes Kohlenstoffdioxid einer Prozessanlage zuzuführen, um aus dem Kohlenstoffdioxid und weiteren Eingangsstoffen einen synthetischen Kraftstoff herzustellen.It is also known to feed carbon dioxide separated in the direct air capture process to a process plant in order to produce a synthetic fuel from the carbon dioxide and other input materials.

Aus der US 2018 / 0 214 822 A1 sind eine Anlage und ein Verfahren zur Entfernung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft unter Verwendung eines Sorptionsmittels bekannt, um relativ reines Kohlenstoffdioxid zu erhalten. Das Kohlenstoffdioxid wird unter Verwendung von Prozesswärme, vorzugsweise in Form von Dampf, bei einer Temperatur im Bereich von nicht mehr als etwa 130°C aus dem Sorptionsmittel entfernt, um das relativ reine Kohlenstoffdioxid einzufangen und das Sorptionsmittel für eine wiederholte Verwendung zu regenerieren. Eine erhöhte Effizienz kann erreicht werden, indem der Umgebungsluft vor dem Kontaktieren des Sorptionsmittels eine kleinere Menge eines vorzugsweise vorbehandelten Abgases beigemischt wird, das eine höhere Kohlendioxidkonzentration enthält. Das abgeschiedene Kohlenstoffdioxid kann zur weiteren Verwendung gespeichert oder dauerhaft sequestriert werden. Das obige Verfahren stellt gereinigtes Kohlenstoffdioxid zur weiteren Verwendung in der Landwirtschaft und in chemischen Prozessen oder zur dauerhaften Sequestrierung bereit.US 2018/0 214 822 A1 discloses a system and a method for removing carbon dioxide from the ambient air using a sorbent in order to obtain relatively pure carbon dioxide. The carbon dioxide is removed from the sorbent using process heat, preferably in the form of steam, at a temperature in the range of no greater than about 130°C to capture the relatively pure carbon dioxide and regenerate the sorbent for repeated use. Increased efficiency can be achieved by admixing a smaller amount of a preferably pretreated exhaust gas containing a higher concentration of carbon dioxide to the ambient air prior to contacting the sorbent. The captured carbon dioxide can be stored for further use or permanently sequestered. The above process provides purified carbon dioxide for further use in agriculture and chemical processes or for permanent sequestration.

Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ist jedoch, dass neben dem gewünschten Abscheiden von Kohlenstoffdioxid auch die Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft reduziert wird. Kommen große Anlagen zur direkten Abscheidung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft zum Einsatz, so ist auf der Seite des trockeneren Ausstoßes mit einer Strömung trockener Luft zu rechnen, die die Umgebung austrocknet. Dies stellt im Rahmen einer Umweltverträglichkeitsprüfung der Technologie einen Eingriff in die Umwelt dar und sollte entsprechend kompensiert werden, um die Umweltverträglichkeit zu erhöhen.A disadvantage of the methods known from the prior art, however, is that in addition to the desired separation of carbon dioxide, the humidity of the ambient air is also reduced. If large systems are used for the direct separation of carbon dioxide from the ambient air, a flow of dry air is to be expected on the side of the drier output, which will dry out the environment. In the context of an environmental impact assessment of the technology, this represents an intervention in the environment and should be compensated accordingly in order to increase environmental compatibility.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei einer Abscheidung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft die Umweltverträglichkeit zu erhöhen und insbesondere ein Austrocknen der Umgebungsluft zu verhindern.The object of the invention is now to increase the environmental compatibility when separating carbon dioxide from the ambient air and in particular to prevent the ambient air from drying out.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft gelöst, welches folgende Schritte umfasst:

  • - Zuführen von Umgebungsluft in eine Anlage zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft,
  • - Manipulieren der Umgebungsluft, wobei Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft abgetrennt und der Umgebungsluft Luftfeuchte in Form von sorbiertem und/oder kondensierendem Wasser entzogen wird,
  • - Austreiben von manipulierter, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Umgebungsluft, wobei das sorbierte und/oder kondensierte Wasser der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft zumindest mittelbar wieder zugeführt wird, um die Luftfeuchte der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft zu erhöhen.
This object is achieved by a process for separating carbon dioxide from the ambient air, which comprises the following steps:
  • - Supplying ambient air to a system for separating carbon dioxide from the ambient air,
  • - Manipulating the ambient air, with carbon dioxide being separated from the ambient air and the ambient air being dehumidified in the form of sorbed and/or condensing water,
  • - Expulsion of manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air, the sorbed and / or condensed water of the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air is at least indirectly fed back to the humidity of the manipu balanced, carbon dioxide-reduced ambient air.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die der Umgebungsluft während der Abtrennung des Kohlenstoffdioxids entzogene Luftfeuchtigkeit wieder an die ausgetriebene, manipulierte Kohlenstoffdioxid-reduzierte Umgebungsluft abzugeben, wodurch die Auswirkung auf die Umwelt minimiert und die Umweltverträglichkeit des Verfahrens erhöht wird. Insbesondere kann eine Schädigung der Fauna und Flora durch einen Luftstrom mit trockener Abluft aus der Anlage minimiert werden.The method according to the invention makes it possible to release the atmospheric moisture removed from the ambient air during the separation of the carbon dioxide back into the expelled, manipulated carbon dioxide-reduced ambient air, thereby minimizing the impact on the environment and increasing the environmental compatibility of the method. In particular, damage to fauna and flora can be minimized by an air flow with dry exhaust air from the plant.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten zusätzlichen Merkmale sind vorteilhafte Weiterentwicklungen und Verbesserung des im unabhängigen Anspruch vorgeschlagenen Verfahrens zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft möglich.The additional features listed in the dependent claims allow advantageous further developments and improvements to the method proposed in the independent claim for separating carbon dioxide from the ambient air.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das kondensierte Wasser einer Fluidpartikel bildenden Anlage zugeführt wird, und die Fluidpartikel der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft zugeführt werden. Durch das Einbringen von Fluidpartikeln kann die manipulierte Umgebungsluft besonders einfach wieder angefeuchtet werden. Dabei ist die Anhebung der Luftfeuchtigkeit umso effektiver, je geringer die Größe der Fluidpartikel ist. Gleichsam wird hierdurch die Lufttemperatur abgesenkt, so dass die relative Luftfeuchtigkeit weiter ansteigt.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the condensed water is fed to a system that forms fluid particles, and the fluid particles are fed to the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air. By introducing fluid particles, the manipulated ambient air can be moistened again in a particularly simple manner. The increase in humidity is all the more effective the smaller the size of the fluid particles. At the same time, this lowers the air temperature so that the relative humidity continues to rise.

Alternativ ist mit Vorteil vorgesehen, dass eine Anlage zur Verdunstungskühlung verwendet wird, um das verdunstende Wasser der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft aus der Anlage zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft zuzuführen. Dabei ist das Verdunstungselement vorzugsweise direkt in einem Abluftstrom der Anlage zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft positioniert, wodurch zusätzlich die Kühlleistung dieser Anlage erhöht werden kann und der gesamte Prozess energieoptimiert durchgeführt werden kann. Zudem kann auch durch eine Verdunstungskühlung die Luftfeuchte vergleichsweise einfach und kostengünstig wieder erhöht werden, um die Umweltverträglichkeit des Verfahrens zu erhöhen. Gleichsam wird hierdurch die Lufttemperatur abgesenkt, so dass die relative Luftfeuchtigkeit weiter ansteigt.Alternatively, it is advantageously provided that a system for evaporative cooling is used in order to supply the evaporating water to the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air from the system for separating carbon dioxide from the ambient air. In this case, the evaporation element is preferably positioned directly in an exhaust air stream of the system for separating carbon dioxide from the ambient air, as a result of which the cooling capacity of this system can also be increased and the entire process can be carried out in an energy-optimized manner. In addition, the air humidity can also be increased again comparatively easily and inexpensively by means of evaporative cooling in order to increase the environmental compatibility of the process. At the same time, this lowers the air temperature so that the relative humidity continues to rise.

Alternativ kann das kondensierte Wasser auch mittels einer Verregnungsanlage in die manipulierte, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Umgebungsluft abgegeben werden. Dabei wird das Anfeuchten der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft durch Luftstrom unterstützt, welcher die Anlage zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft verlässt. Das Verregnen das kondensierten Wassers ist eine weitere einfache und kostengünstige Möglichkeit, um die manipulierte, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Umgebungsluft wieder anzufeuchten. Dabei wird das Wasser auf einer Auslassseite der Anlage zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft verregnet und gelangt dort unmittelbar durch eine direkte Aufnahme durch den Abluftstrom sowie mittelbar durch Verdunstung in die Abluft. Dabei kann die Verdunstung gefördert werden, wenn der Abluftstrom der Anlage zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft über das verregnete Wasser strömt und dieses als Luftfeuchte aufnimmt.Alternatively, the condensed water can also be discharged into the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air using a sprinkler system. The humidification of the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air is supported by an air flow that leaves the system for separating carbon dioxide from the ambient air. Sprinkling the condensed water is another simple and inexpensive way to rehumidify the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air. The water is rained out on an outlet side of the system for separating carbon dioxide from the ambient air and gets there directly through direct absorption by the exhaust air flow and indirectly through evaporation into the exhaust air. Evaporation can be promoted if the exhaust air flow from the system for separating carbon dioxide from the ambient air flows over the rain-covered water and absorbs this as humidity.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, das der Umgebungsluft entzogene Wasser mittels einer Verrieselungskühlung an einem Gebäude, welches sich unmittelbar in einem Abluftkanal der Anlage befindet, wieder in die manipulierte, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Umgebungsluft einzubringen.According to a further advantageous embodiment of the method, the water extracted from the ambient air is reintroduced into the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air by means of a trickling cooling system on a building which is located directly in an exhaust air duct of the system.

Alternativ kann das kondensierte Wasser auch mittels einer Bewässerungsanlage auf ein in Richtung des Abluftstroms gelegenes Flurstücks, z.B. in Form eines Feldes, ausgebracht werden. Der Einsatz eines Bewässerungssystems würde Landwirtschaft (z.B. Obst- und Gartenbau, Weide) ermöglichen und dennoch die Auswirkungen auf die Umwelt minimieren.Alternatively, the condensed water can also be applied to a plot of land in the direction of the exhaust air flow, e.g. in the form of a field, using an irrigation system. The use of an irrigation system would enable agriculture (e.g. orchards, horticulture, pasture) and still minimize the impact on the environment.

Das Einbringen des der Umgebungsluft entzogenen Wassers kann an einem zentralen Einleitpunkt erfolgen. Bevorzugt ist eine Abgabe des Wassers an mehreren Einleitpunkten, welche in Strömungsrichtung eines Abluftstromes mit manipulierter, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Luft aus dem Prozess der Anlage parallel oder sequenziell hintereinandergeschaltet sind. Somit kann die Luftfeuchtigkeit individuell angepasst werden und insbesondere die Menge des abgegebenen Wassers an die relative Luftfeuchte des Abluftstroms angepasst werden, um eine möglichst schnelle und gleichmäßige Aufnahme des Wassers zu erreichen.The water extracted from the ambient air can be introduced at a central discharge point. Preference is given to discharging the water at a number of inlet points which are connected in parallel or sequentially in the direction of flow of an exhaust air flow with manipulated, carbon dioxide-reduced air from the process of the plant. Thus, the humidity can be adjusted individually and in particular the amount of water released can be adjusted to the relative humidity of the exhaust air flow in order to achieve the fastest possible and most even absorption of the water.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Manipulation der Umgebungsluft ein Erwärmen und/oder ein Abkühlen der zugeführten Umgebungsluft umfasst. Um eine effiziente Abtrennung des Kohlenstoffdioxids aus der Umgebungsluft zu erreichen, ist es notwendig, die Umgebungsluft entsprechend zu manipulieren. Die Manipulation kann insbesondere ein Erwärmen der Umgebungsluft, ein Abkühlen der Umgebungsluft sowie eine nacheinander geschaltete Kombination von Erwärmen und Abkühlen oder Abkühlen und Erwärmen umfassen. Dies kann auch durch Wärmeübertragungsvorgänge erfolgen, die die Minderung des Energiebedarfs zum Ziel haben. Insbesondere erfolgt das Abtrennen des Kohlenstoffdioxids durch ein Sorptionsmittel, welches das in der zugeführten Frischluft befindliche Kohlenstoffdioxid an sich bindet. Als Sorptionsmittel sind sowohl flüssige als auch feste Sorbenten bekannt, welche das Kohlenstoffdioxid mittels Adsorption oder Absorption binden. Ferner sind organisch-anorganische Hybridsorbenten bekannt, die aus Aminen wie Monoethanolamin (MEA), Diethanolamin (DEA) oder Methyldiethanolamin (DMEA) bestehen und ebenfalls das Kohlenstoffdioxid binden.In an advantageous embodiment of the method, it is provided that the manipulation of the ambient air includes heating and/or cooling of the supplied ambient air. In order to achieve efficient separation of carbon dioxide from the ambient air, it is necessary to manipulate the ambient air accordingly. The manipulation can in particular include heating the ambient air, cooling the ambient air and a sequential combination of heating and cooling or cooling and heating. This can also be done through heat transfer processes that aim to reduce the energy requirement. esp In particular, the carbon dioxide is separated by a sorbent which binds the carbon dioxide in the fresh air supplied. Both liquid and solid sorbents are known as sorbents, which bind the carbon dioxide by means of adsorption or absorption. Furthermore, organic-inorganic hybrid sorbents are known, which consist of amines such as monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA) or methyldiethanolamine (DMEA) and also bind the carbon dioxide.

In einer Verbesserung des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein Kohlenstoffdioxidgehalt der Umgebungsluft vor der Zufuhr zur Anlage zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid und/oder ein Kohlenstoffdioxidgehalt der manipulierten Umgebungsluft erfasst wird. Durch das Erfassen des Kohlenstoffdioxidgehalts kann die Steuerung des Verfahrens verbessert werden, sodass die der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft zugeführte Wassermenge gesteuert werden kann. Dabei kann insbesondere über die Differenz des Kohlenstoffdioxidgehalts vor und nach dem Abtrennprozess auf eine damit verbundene Entfeuchtung der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft geschlossen werden und dieser Verlust durch das Zuführen von Wasser zumindest großteilig ausglichen werden.An improvement of the method provides that a carbon dioxide content of the ambient air before it is fed to the system for separating carbon dioxide and/or a carbon dioxide content of the manipulated ambient air is recorded. By detecting the carbon dioxide content, the control of the process can be improved, so that the amount of water supplied to the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air can be controlled. In particular, the difference in the carbon dioxide content before and after the separation process can be used to deduce an associated dehumidification of the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air and this loss can be at least largely compensated for by the supply of water.

Alternativ oder zusätzlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass eine Luftfeuchte der Umgebungsluft vor der Zufuhr zur Anlage zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft und/oder eine Luftfeuchte der manipulierten Umgebungsluft erfasst wird. Durch das Erfassen der Luftfeuchte kann die Steuerung des Verfahrens verbessert werden, sodass die der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft zugeführte Wassermenge gesteuert werden kann. Insbesondere kann durch einen Vergleich der Luftfeuchte vor und nach dem Abtrennen des Kohlenstoffdioxids darauf geschlossen werden, wieviel Wasser der Luft entzogen wurde und welche Menge an Wasser zur Kompensation wieder in die manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft zugeführt werden muss.Alternatively or additionally, it is advantageously provided that a humidity of the ambient air before it is fed to the system for separating carbon dioxide from the ambient air and/or a humidity of the manipulated ambient air is recorded. By detecting the humidity, the control of the process can be improved, so that the amount of water supplied to the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air can be controlled. In particular, by comparing the humidity before and after the separation of the carbon dioxide, it can be concluded how much water was removed from the air and what amount of water has to be fed back into the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air to compensate.

Alternativ oder zusätzlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass eine Temperatur der Umgebungsluft vor der Zufuhr zur Anlage zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft und/oder eine Temperatur der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft erfasst wird. Da die Umgebungsluft mit steigender Temperatur deutlich mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann und die relative Luftfeuchte stark abhängig von der Temperatur der Umgebungsluft ist, kann die Steuerung des Verfahrens durch eine Erfassung der Umgebungstemperatur weiter verbessert werden. Insbesondere kann durch ein Erfassen der Temperatur vor und nach dem Abtrennen des Kohlenstoffdioxids die der Umgebungsluft entzogene Wassermenge berechnet werden und bei der Anfeuchtung des Abluftstromes aus der Anlage entsprechend kompensiert werden.Alternatively or additionally, it is advantageously provided that a temperature of the ambient air before it is fed to the system for separating carbon dioxide from the ambient air and/or a temperature of the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air is recorded. Since the ambient air can absorb significantly more moisture as the temperature rises and the relative humidity is highly dependent on the temperature of the ambient air, the control of the method can be further improved by detecting the ambient temperature. In particular, by detecting the temperature before and after the separation of the carbon dioxide, the amount of water removed from the ambient air can be calculated and compensated accordingly when the exhaust air flow from the plant is humidified.

Alternativ oder zusätzlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass ein Massenstrom der in die Anlage zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft einströmenden Umgebungsluft erfasst wird. Durch die Bestimmung des Massenstroms kann die Steuerung des Verfahrens weiter verbessert und die Anfeuchtung der Abluft weiter optimiert werden.Alternatively or additionally, it is advantageously provided that a mass flow of the ambient air flowing into the system for separating carbon dioxide from the ambient air is recorded. By determining the mass flow, the control of the process can be further improved and the humidification of the exhaust air can be further optimized.

In einer weiteren Verbesserung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Menge des der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft zugeführten Wassers in Abhängigkeit von mindestens einem der Parameter Luftfeuchte, Kohlenstoffdioxidgehalt, Temperatur oder Massenstrom der Umgebungsluft oder der manipulierten Umgebungsluft gesteuert oder geregelt wird. Um eine kontrollierte Abgabe des kondensierten Wassers an die manipulierte, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Umgebungsluft zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, die Menge des dem Abluftstrom zugeführten Wassers zu steuern. Dadurch kann die Umweltverträglichkeit weiter optimiert werden.A further improvement of the method provides that the amount of water supplied to the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air is controlled or regulated as a function of at least one of the parameters humidity, carbon dioxide content, temperature or mass flow of the ambient air or the manipulated ambient air. In order to enable a controlled release of the condensed water to the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air, it is advantageous to control the amount of water fed to the exhaust air stream. As a result, the environmental compatibility can be further optimized.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn ein der Fluidpartikel bildenden Anlage, der Anlage zur Verdunstungskühlung oder der Verregnungsanlage zugeführter Massenstrom an Wasser in Abhängigkeit von mindestens einem der Parameter Luftfeuchte, Kohlenstoffdioxidgehalt, Temperatur oder Massenstrom der Umgebungsluft oder der manipulierten Umgebungsluft gesteuert oder geregelt wird. Da insbesondere die Fluidpartikelbildung und die Verdampfung das Wassers durch die Prozessparameter limitiert ist, ist es hilfreich, diese Prozesse entsprechend genau vorzusteuern, um einen gewünschten Zielwert für die relative Luftfeuchtigkeit der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten und angefeuchteten Umgebungsluft auf der Abluftseite der Anlage zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid zu erreichen.It is particularly preferred if a mass flow of water fed to the fluid particle-forming system, the system for evaporative cooling or the sprinkling system is controlled or regulated as a function of at least one of the parameters humidity, carbon dioxide content, temperature or mass flow of the ambient air or the manipulated ambient air. Since the fluid particle formation and the evaporation of the water in particular are limited by the process parameters, it is helpful to pre-control these processes accordingly in order to achieve a desired target value for the relative humidity of the manipulated, carbon dioxide-reduced and humidified ambient air on the exhaust air side of the plant for the separation of reach carbon dioxide.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein Einbringen von Wasser in die manipulierte, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Umgebungsluft auf der gleichen geodätischen Höhe wie ein die Anlage verlassender Gasstrom der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft erfolgt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass zumindest ein Großteil des eingebrachten Wassers, vorzugsweise sämtliches in den Gasstrom eingebrachten Wassers, in den gasförmigen Aggregatzustand übergeht und die Luft anfeuchtet und nicht als Niederschlag auf den Boden trifft. Dadurch ist eine besonders effiziente Anfeuchtung das Gasstroms möglich. Dabei wird darauf geachtet, dass eine Vermischung des aus der Anlage austretenden Gasstroms und der Umgebungsluft vorzugsweise erst dann in umfangreichem Ausmaß erfolgt, wenn der aus der Anlage austretende Gasstrom entsprechend angefeuchtet wurde und wieder das Feuchteniveau der Umgebungsluft aufweist. Durch das Einbringen des Wassers in einer definierten Höhe und in einem definierten Abstand zur Anlage kann ein Absenken der Temperatur sowie ein Anheben der relativen Luftfeuchte des die Anlage verlassenden Gasstroms verhindert werden. Dadurch kann das abgetrennte Wasser besonders effizient und effektiv in den Gasstrom eingetragen werden.In an advantageous embodiment of the method, it is provided that water is introduced into the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air at the same geodetic height as a gas stream of the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air leaving the plant. It can thereby be ensured that at least a large part of the water introduced, preferably all of the water introduced into the gas stream, changes into the gaseous state of aggregation and moistens the air and does not hit the ground as precipitation. This is a particularly efficient humidification of the gas still possible. Care is taken to ensure that the gas stream exiting from the system and the ambient air preferably only mix to a large extent when the gas stream exiting from the system has been correspondingly moistened and once again has the humidity level of the ambient air. By introducing the water at a defined height and at a defined distance from the system, a drop in temperature and an increase in the relative humidity of the gas flow leaving the system can be prevented. As a result, the separated water can be introduced into the gas flow particularly efficiently and effectively.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn das Einbringen in der Mitte des die Anlage verlassenden Gasstroms an manipulierter, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Umgebungsluft erfolgt. Durch ein Einbringen des Wassers in der Mitte des Gasstroms, der aus der Anlage austritt, ist eine besonders effiziente und schnelle Anfeuchtung des Gasstroms möglich, sodass die Luftfeuchte stromabwärts der Anlage im Wesentlichen der Luftfeuchte stromaufwärts der Anlage entspricht und lediglich der Kohlenstoffdioxidgehalt der Luft reduziert wird.It is particularly preferred if the introduction takes place in the middle of the gas flow leaving the plant in manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air. By introducing the water in the middle of the gas flow that exits the system, a particularly efficient and rapid humidification of the gas flow is possible, so that the air humidity downstream of the system essentially corresponds to the air humidity upstream of the system and only the carbon dioxide content of the air is reduced .

In einer weiteren vorteilhaften Weiterentwicklung des Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Bedarfsermittlung für den Wasserbedarf einer stromabwärts eines Auslasses der Anlage liegenden Landschaft erfolgt, wobei die manipulierte, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Umgebungsluft in Abhängigkeit des Wasserbedarfs der Landschaft angefeuchtet wird. Um Umweltschäden durch eine Reduzierung der Luftfeuchte zu vermeiden ist es insbesondere wichtig, den Wasserbedarf auf der Seite der Anlage zu kennen, aus welcher der Gasstrom nach dem Abtrennen des Kohlenstoffdioxids wieder austritt. Der Bedarf an Luftfeuchte wird vorzugsweise vor der Errichtung der Anlage festgestellt und in einem geeigneten Modell festgehalten. Das Modell kann durch eine Messung von Bedarfsparametern aktuell ergänzt und/oder fortlaufend erweitert werden. In das Modell können insbesondere der Wasserbedarf in Abhängigkeit der Jahreszeiten, die Windrichtung, die Windgeschwindigkeit, die Sonneneinstrahlung, der Wolkenstand, die Luftzusammensetzung sowie anthropogene Emittenten einbezogen werden.In a further advantageous further development of the method, provision is made for the water requirement of a landscape downstream of an outlet of the system to be determined, with the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air being humidified depending on the water requirement of the landscape. In order to avoid environmental damage caused by a reduction in humidity, it is particularly important to know the water requirement on the side of the plant from which the gas flow exits again after the carbon dioxide has been separated. The humidity requirement is preferably determined before the installation of the system and recorded in a suitable model. The model can be updated and/or continuously expanded by measuring requirement parameters. In particular, the water demand depending on the seasons, the wind direction, wind speed, solar radiation, cloud cover, air composition and anthropogenic emitters can be included in the model.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn eine Leistungsregelung der Anlage zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft in Abhängigkeit von dem ermittelten Wasserbedarf erfolgt. Die Regelung der Anlage zum Abtrennen von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft erfolgt dabei im Bereich von 0 - 100% ihrer Leistungsfähigkeit. Die Rückeinspeisung von abgetrenntem Wasser zur Anfeuchtung des die Anlage verlassenden Gasstroms erfolgt ebenfalls im Bereich von 0 - 100%, liegt jedoch so hoch, dass das abgetrennte Wasser in einem angemessenen Zeitraum wieder in den Gasstrom eingebracht werden kann. Zudem kann zusätzliches Wasser in den Gasstrom eingebracht werden, um beispielsweise eine Temperaturänderung des Gasstroms in der Anlage zu kompensieren. Die Regelung der Anlage erfolgt vorzugsweise auf Basis des Modells oder auf Basis der aktuellen Messwerte in der Landschaft stromabwärts der Anlage.It is particularly preferred if the output of the system for separating carbon dioxide from the ambient air is regulated as a function of the determined water requirement. The system for separating carbon dioxide from the ambient air is regulated in the range of 0 - 100% of its capacity. The refeeding of separated water to humidify the gas flow leaving the plant also takes place in the range of 0 - 100%, but is so high that the separated water can be reintroduced into the gas flow within a reasonable period of time. In addition, additional water can be introduced into the gas flow, for example to compensate for a temperature change in the gas flow in the system. The system is preferably controlled on the basis of the model or on the basis of the current measured values in the landscape downstream of the system.

Ein weiterer Teilaspekt der Erfindung betrifft eine Anlage zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft, welche dazu eingerichtet ist, ein in den vorhergehenden Absätzen beschriebenes Verfahren zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft und anschließende Wiederbefeuchtung der Abluft durchzuführen. Eine Anlage kann auch mehrere Einzelanlagen umfassen, die nach Art eines Windparks und den dort aufgestellten Windrädern eine Gesamtanlage bilden. In dieser Anmeldung sind sowohl eine Einzelanlage als auch eine Gesamtanlage mit zwei oder mehreren Einzelanlagen unter dem Begriff „Anlage“ zu subsumieren.A further partial aspect of the invention relates to a system for separating carbon dioxide from the ambient air, which is set up to carry out a method for separating carbon dioxide from the ambient air and subsequent rehumidification of the exhaust air, as described in the previous paragraphs. A system can also include several individual systems that form an overall system in the manner of a wind farm and the wind turbines set up there. In this application, both an individual system and an overall system with two or more individual systems are to be subsumed under the term "system".

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Anlage ist vorgesehen, dass für jeden Auslass, an welchem ein Gasstrom an manipulierter, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Umgebungsluft in die Umwelt emittiert wird, ein Einbringungspunkt zum Einbringen von Wasser in die manipulierte, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Umgebungsluft vorgesehen ist. Dadurch ist eine effiziente und effektive Anfeuchtung des aus der Anlage antretenden Gasstroms möglich, sodass die Luftfeuchte stromabwärts der Anlage im Wesentlichen der Luftfeuchte stromaufwärts der Anlage entspricht und lediglich der Kohlenstoffdioxidgehalt der Luft reduziert wird.An advantageous embodiment of the system provides that for each outlet at which a gas stream of manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air is emitted into the environment, an introduction point for introducing water into the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air is provided. This enables efficient and effective humidification of the gas flow emerging from the plant, so that the air humidity downstream of the plant essentially corresponds to the air humidity upstream of the plant and only the carbon dioxide content of the air is reduced.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn für jeden Auslass, an welchem ein Gasstrom an manipulierter, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Umgebungsluft in die Umwelt emittiert wird, zwei oder mehr Einbringungspunkte zum Einbringen von Wasser in die manipulierte, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Umgebungsluft vorgesehen ist. Dadurch kann die in den Gasstrom eingebrachte Wassermenge aufgeteilt werden, sodass an jedem Einbringpunkt nur eine vergleichsweise geringe Menge an Wasser in den Gasstrom eingebracht wird und diese besonders effektiv zur Anfeuchtung des Gasstroms genutzt werden kann.It is particularly preferred if two or more introduction points for introducing water into the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air are provided for each outlet at which a gas stream of manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air is emitted into the environment. As a result, the amount of water introduced into the gas flow can be divided up so that only a comparatively small amount of water is introduced into the gas flow at each introduction point and this can be used particularly effectively for humidifying the gas flow.

Alternativ ist mit Vorteil vorgesehen, dass ein Einbringpunkt oder mehrere Einbringpunkte zwischen zwei Auslässen, an welchen ein Gasstrom an manipulierter, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Umgebungsluft in die Umwelt emittiert wird, angeordnet ist/sind.
Ein solcher Einbringpunkt beziehungsweise solche Einbringpunkte sind dann besonders hilfreich, wenn die Verdampfung des Wassers etwas zeitverzögert erfolgen soll, da die Strömungsgeschwindigkeit zwischen den Auslässen geringer ist als unmittelbar in der Ausströmrichtung des jeweiligen Auslasses.
Alternatively, it is advantageously provided that an introduction point or several introduction points is/are arranged between two outlets at which a gas flow of manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air is emitted into the environment.
Such an entry point or such Entry points are particularly helpful if the evaporation of the water is to be delayed somewhat, since the flow velocity between the outlets is lower than directly in the outflow direction of the respective outlet.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Anlage ist vorgesehen, dass zwei oder mehr Gasströme an manipulierter, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Umgebungsluft in einer Sammelvorrichtung zusammengeführt werden, wobei in dieser Sammelvorrichtung mindestens ein Einbringpunkt, vorzugsweise mehrere Einbringpunkte, zur Einbringung von Wasser in die manipulierte, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Umgebungsluft angeordnet oder ausgebildet ist. Dadurch kann die Anzahl der notwendigen Einbringpunkte reduziert werden, ohne die Effizienz der Anfeuchtung des Gasstroms signifikant zu reduzieren.In a further advantageous embodiment of the system, it is provided that two or more gas streams of manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air are brought together in a collection device, with at least one introduction point, preferably several introduction points, for introducing water into the manipulated, carbon dioxide reduced ambient air is arranged or formed. As a result, the number of necessary introduction points can be reduced without significantly reducing the efficiency of the humidification of the gas flow.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Anlage ist vorgesehen, dass die Einbringpunkte über mindestens 90% der Breite, vorzugsweise über die vollständige Breite der Auslässe der Anlage verteilt angeordnet sind. Dadurch kann sichergestellt werden, dass auch die Randbereiche stromabwärts der Anlage hinreichend angefeuchtet werden und es keine Teilbereiche des Gasstroms oder einzelne die Anlage verlassenden Gasströme gibt, welche eine gegenüber der Umgebungsluft signifikant reduzierte Luftfeuchtigkeit aufweisen.According to an advantageous embodiment of the system, it is provided that the introduction points are distributed over at least 90% of the width, preferably over the entire width of the outlets of the system. It can thereby be ensured that the edge areas downstream of the system are also sufficiently moistened and that there are no sub-areas of the gas flow or individual gas flows leaving the system which have a significantly reduced humidity compared to the ambient air.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.Unless stated otherwise in the individual case, the various embodiments of the invention mentioned in this application can advantageously be combined with one another.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer aus dem Stand der Technik bekannten Anlage zur unmittelbaren Abscheidung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft;
  • 2 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anlage zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft;
  • 3 ein Ablaufdiagramm zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft;
  • 4 eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft;
  • 5 ein System aus einer Mehrzahl solcher Anlagen, welche entlang einer Küsten- oder Uferlinie eines Gewässers oder eines Meeres angeordnet sind;
  • 6 eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage, bei welcher sich stromabwärts eines Auslasses der Anlage eine Landschaft in Form eines Biotops befindet; und
  • 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anlage zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft, bei der eine Anordnung von Einbringpunkten zur Einbringung von Wasser in die manipulierte Luft dargestellt ist.
The invention is explained below in exemplary embodiments with reference to the associated drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of a plant known from the prior art for the direct separation of carbon dioxide from the ambient air;
  • 2 a preferred embodiment of a system according to the invention for separating carbon dioxide from the ambient air;
  • 3 a flowchart for carrying out a method according to the invention for separating carbon dioxide from the ambient air;
  • 4 a further schematic representation of a system according to the invention for the separation of carbon dioxide from the ambient air;
  • 5 a system of a plurality of such installations arranged along a coastline or shoreline of a body of water or sea;
  • 6 a further schematic representation of a system according to the invention, in which downstream of an outlet of the system there is a landscape in the form of a biotope; and
  • 7 a further exemplary embodiment of a system according to the invention for separating carbon dioxide from the ambient air, in which an arrangement of introduction points for introducing water into the manipulated air is shown.

1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Anlage 10 zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft. Dabei wird der Anlage 10 feuchte Luft, insbesondere aus einem auflandigen Wind, zugeführt und dieser Luft Kohlenstoffdioxid und Wasser entzogen. Aus der Anlage 10 strömt ein Abluftstrom aus, welcher gegenüber der einströmenden Luft trockene, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Luft aufweist. 1 shows a system 10 known from the prior art for separating carbon dioxide from the ambient air. Moist air, in particular from an onshore wind, is supplied to the system 10 and carbon dioxide and water are removed from this air. An exhaust air stream flows out of the system 10, which has dry, carbon dioxide-reduced air compared to the air flowing in.

In 2 ist eine erfindungsgemäße Anlage 10 zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft mittels eines Direct-Air-Capture-Verfahrens dargestellt. Die Anlage 10 umfasst ein Luftversorgungssystem 20, in dem ein Luftstrom durch ein Förderelement 23, insbesondere ein Gebläse, zur Abtrenneinheit 14 beziehungsweise einem Prozessraum 14 gefördert wird. Das Luftversorgungssystem 20 umfasst eine Luftleitung 21, in der mehrere Sensoren 22, 24, 26, 28 zur Erfassung eines Massen- und/oder Volumenstroms der der Abtrenneinheit 14 oder dem Prozessraum 14 zugeführten Umgebungsluft 50 angeordnet sind. Die Sensoren 22, 24, 26, 28 sind dabei vorzugsweise in der Luftleitung 21 stromaufwärts des Förderelements 23 angeordnet. Dabei sind an oder in der Luftleitung 21 insbesondere ein Luftfeuchtesensor 22, ein Sensor zur Erfassung des Kohlenstoffdioxidgehalts 24, ein Temperatursensor 26 und ein Massen- und/oder Volumenstromsensor 28 angeordnet. Ferner ist in der Luftleitung 21 ein Einlassventil 12 angeordnet, mit welchem ein Zustrom von Umgebungsluft 50 zu der Abtrenneinheit 14 oder dem Prozessraum 14 gesteuert werden kann. Zur Verbesserung des Prozesses können stromabwärts des Förderelements 23 weitere Sensoren 62, 64, 66, insbesondere ein weiterer Luftfeuchtesensor 62, ein weiterer Sensor zur Erfassung der Kohlenstoffdioxidkonzentration 64 und ein weiterer Temperatursensor 66 angeordnet sein.In 2 a system 10 according to the invention for carrying out a method according to the invention for separating carbon dioxide from the ambient air by means of a direct air capture method is shown. The system 10 includes an air supply system 20 in which an air flow is conveyed by a conveying element 23, in particular a blower, to the separation unit 14 or a process chamber 14. The air supply system 20 includes an air line 21 in which a plurality of sensors 22 , 24 , 26 , 28 for detecting a mass flow and/or volume flow of the ambient air 50 fed to the separation unit 14 or the process chamber 14 are arranged. The sensors 22 , 24 , 26 , 28 are preferably arranged in the air line 21 upstream of the conveying element 23 . In particular, an air humidity sensor 22 , a sensor for detecting the carbon dioxide content 24 , a temperature sensor 26 and a mass and/or volume flow sensor 28 are arranged on or in the air line 21 . Furthermore, an inlet valve 12 is arranged in the air line 21 with which an inflow of ambient air 50 to the separation unit 14 or the process chamber 14 can be controlled. To improve the process, further sensors 62 , 64 , 66 , in particular a further humidity sensor 62 , a further sensor for detecting the carbon dioxide concentration 64 and a further temperature sensor 66 , can be arranged downstream of the conveying element 23 .

Die Anlage 10 weist ferner einen Prozessraum 14 oder eine Abtrenneinheit 14 auf, in welcher die zugeführte Umgebungsluft 50 manipuliert wird und der Umgebungsluft 50 Kohlenstoffdioxid 52 und Wasser 54 entzogen werden. Zur Manipulation kann der Prozessraum 14 oder die Abtrenneinheit 14, insbesondere durch eine Wärmequelle 16 erwärmt, durch eine Kältequelle 18 gekühlt oder sequenziell gekühlt und erwärmt oder erwärmt und gekühlt werden. Die Wärme- oder Kältezufuhr zum Prozessraum 14 oder zur Abtrenneinheit 14 kann insbesondere durch einen Wärmetauscher 19 erfolgen. Aus dem Prozessraum 14 oder der Abtrenneinheit 14 wird über eine erste Leitung 78 ein erster Luftstrom mit kohlenstoffdioxidreicher, feuchter Luft und über eine zweite Leitung 88 ein zweiter Luftstrom trockener, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Umgebungsluft 56 abgeführt. In der ersten Leitung 78 ist ein erstes Ventil 70 angeordnet, um den ersten Luftstrom zu steuern. Ferner können in dieser ersten Leitung 78 weitere Sensoren 72, 74, 76, insbesondere ein weiterer Luftfeuchtesensor 72, ein weiterer Sensor zur Erfassung der Kohlenstoffdioxidkonzentration 74 sowie ein weiterer Temperatursensor 76 angeordnet sein.The system 10 also has a process space 14 or a separation unit 14 in which the supplied ambient air 50 is manipulated and carbon dioxide 52 and water 54 are removed from ambient air 50 . For manipulation, the process space 14 or the separation unit 14 can be heated, in particular by a heat source 16, cooled by a cold source 18 or sequentially cooled and heated or heated and cooled. The supply of heat or cold to the process space 14 or to the separating unit 14 can take place in particular through a heat exchanger 19 . A first air flow with carbon dioxide-rich, moist air is discharged from the process chamber 14 or the separation unit 14 via a first line 78 and a second air flow of dry, carbon dioxide-reduced ambient air 56 is discharged via a second line 88 . A first valve 70 is positioned in the first conduit 78 to control the first flow of air. Further sensors 72 , 74 , 76 , in particular a further humidity sensor 72 , a further sensor for detecting the carbon dioxide concentration 74 and a further temperature sensor 76 can also be arranged in this first line 78 .

Ferner ist in der ersten Leitung 78 eine Wasserabscheideeinheit 30 angeordnet, mit welcher das Wasser 54 aus dem kohlenstoffdioxidreichen Luftstrom abgeschieden wird und einem Vorratsbehälter 34 zugeführt wird. Aus diesem Vorratsbehälter 34 kann das Wasser 54 mittels eines Förderelements 36, insbesondere mittels einer Pumpe, einer Fluidpartikel bildenden Anlage 40 zugeführt werden. Dazu kann an dem Förderelement 36 ein Massenstromsensor 38 angeordnet sein, um die aus dem Vorratsbehälter 34 geförderte Wassermenge zu steuern. Die Fluidpartikel bildende Anlage 40 dient dazu, aus dem Wasser 54 Fluidpartikel zu erzeugen und diese kontrolliert einem aus der Anlage 10 austretenden Abluftstrom mit trockener, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Umgebungsluft zuzuführen, um diesen Abluftstrom anzufeuchten.Furthermore, a water separation unit 30 is arranged in the first line 78 with which the water 54 is separated from the carbon dioxide-rich air flow and is fed to a storage container 34 . The water 54 can be supplied from this reservoir 34 to a system 40 forming fluid particles by means of a conveying element 36, in particular by means of a pump. For this purpose, a mass flow sensor 38 can be arranged on the conveying element 36 in order to control the amount of water conveyed from the reservoir 34 . The fluid particle-forming system 40 is used to generate fluid particles from the water 54 and to feed them in a controlled manner to an exhaust air flow exiting the system 10 with dry, carbon dioxide-reduced ambient air in order to moisten this exhaust air flow.

In der zweiten Leitung 88 ist ein zweites Ventil 80 zur Steuerung des Luftstroms durch die zweite Leitung 88 angeordnet. Ferner können in der zweiten Leitung 88 weitere Sensoren 82, 84, 86, insbesondere ein weiterer Luftfeuchtesensor 82, ein weiterer Sensor zur Erfassung des Kohlenstoffdioxidgehalts 84 sowie ein weiterer Temperatursensor 86 angeordnet sein.A second valve 80 for controlling the flow of air through the second line 88 is arranged in the second line 88 . Furthermore, further sensors 82 , 84 , 86 , in particular a further humidity sensor 82 , a further sensor for detecting the carbon dioxide content 84 and a further temperature sensor 86 can be arranged in the second line 88 .

Die Anlage 10 weist ferner ein Steuergerät 90 mit einer Speichereinheit 92 und einer Recheneinheit 94 auf, wobei in der Speichereinheit 92 ein maschinenlesbarer Programmcode 96 abgelegt ist. Wird dieser Programmcode 96 durch die Recheneinheit 94 ausgeführt, so steuert das Steuergerät 90 das nachfolgend beschriebene Verfahren zum Abtrennen von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft und eine nachfolgende Anfeuchtung der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft.The system 10 also has a control device 90 with a memory unit 92 and a computing unit 94 , a machine-readable program code 96 being stored in the memory unit 92 . If this program code 96 is executed by the computing unit 94, the control unit 90 controls the method described below for separating carbon dioxide from the ambient air and subsequent humidification of the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air.

In 3 ist ein Ablaufdiagramm zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft dargestellt. Dabei wird einer Anlage 10 zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft an einer Einlassseite ein Luftstrom mit Umgebungsluft 50 zugeführt und in einem bekannten Manipulationsverfahren aus dieser Umgebungsluft 50 Kohlenstoffdioxid 52 abgetrennt. Beim Abtrennen des Kohlenstoffdioxids 52 wird der Umgebungsluft 50 Wasser 54 entzogen, welches in der Anlage 10 kondensiert. Aus der Anlage 10 tritt ein manipulierter, entfeuchteter und Kohlenstoffdioxid-reduzierter Luftstrom 56 aus. Das beim Abtrennen des Kohlenstoffdioxids 52 kondensierte Wasser wird einer Fluidpartikel bildenden Anlage 40 zugeführt und von dieser in den Abluftstrom eingebracht. Somit entsteht ein Abluftstrom 58 mit angefeuchteter, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Abluft, welche der Umwelt wieder zugeführt wird. Auch wenn dieser Luftstrom nun weniger Kohlenstoffdioxid aufweist und durch die Manipulation eine veränderte Temperatur aufweisen kann, so können die Umweltverträglichkeit des Verfahrens durch die Zufuhr des Wassers in den Abluftstrom deutlich verbessert und die Auswirkungen auf Fauna und Flora minimiert werden.In 3 a flowchart for carrying out a method according to the invention for separating carbon dioxide from the ambient air is shown. An air flow with ambient air 50 is fed to a system 10 for separating carbon dioxide from the ambient air on an inlet side and carbon dioxide 52 is separated from this ambient air 50 in a known manipulation method. When the carbon dioxide 52 is separated, water 54 is removed from the ambient air 50 and condenses in the system 10 . A manipulated, dehumidified and carbon dioxide-reduced air flow 56 exits the system 10 . The water condensed during the separation of the carbon dioxide 52 is fed to a system 40 that forms fluid particles and is introduced into the exhaust air flow by this system. This creates an exhaust air flow 58 with humidified, carbon dioxide-reduced exhaust air, which is returned to the environment. Even if this air flow now has less carbon dioxide and the temperature may have changed as a result of the manipulation, the environmental compatibility of the process can be significantly improved by feeding the water into the exhaust air flow and the effects on fauna and flora can be minimized.

4 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage 10 zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid 52 aus der Umgebungsluft 50. Die Anlage 10 umfasst einen Prozessraum 14, an welchem Wasser 54 und Kohlenstoffdioxid 52 aus der Umgebungsluft abgetrennt werden. Die Anlage 10 weist ferner einen Vorratsbehälter 34 auf, in welchem das abgetrennte Wasser 54 gesammelt wird. Der Vorratsbehälter 34 ist über eine Leitung mit einem Förderelement 36 verbunden, über welche das Wasser 54 an einen oder mehrere Einbringpunkte 46, 48 stromabwärts des Prozessraums 14 gefördert werden kann. Die Einbringpunkte 46, 48 sind derart angeordnet, dass sie ein Einbringen des Wassers 54 unmittelbar in einen Gasstrom 68 ermöglichen, welcher aus der Anlage 10 austritt. Dabei kann das Einbringen des Wassers 54 wie am ersten Einbringpunkt 46 dargestellt durch ein Sprühen von Wassernebel von unten in den Gasstrom 68 erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann das Einbringen des Wassers 54, auch wie an einem weiteren Einbringpunkt 48 dargestellt, durch ein Sprühen von Wassernebel in Richtung des Gasstroms 68 erfolgen. Ebenfalls alternativ oder zusätzlich kann der Wassernebel auch von oben auf den Gasstrom 68 verregnet werden oder seitlich in den Gasstrom 68 eingesprüht werden, um eine gute Durchmischung des aus der Anlage 10 austretenden Gasstroms 68 mit trockner, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Luft 56 und dem Wasser 54 zu erreichen und somit eine effiziente Anfeuchtung des Gasstroms 68 zu erzielen. 4 shows a further schematic representation of a plant 10 according to the invention for separating carbon dioxide 52 from the ambient air 50. The plant 10 comprises a process chamber 14, in which water 54 and carbon dioxide 52 are separated from the ambient air. The system 10 also has a reservoir 34 in which the separated water 54 is collected. The reservoir 34 is connected to a conveying element 36 via a line, via which the water 54 can be conveyed to one or more introduction points 46 , 48 downstream of the process space 14 . The introduction points 46, 48 are arranged in such a way that they enable the water 54 to be introduced directly into a gas flow 68 which exits the system 10. The water 54 can be introduced as shown at the first introduction point 46 by spraying water mist into the gas stream 68 from below. Alternatively or additionally, the water 54 can be introduced, also as shown at a further introduction point 48 , by spraying water mist in the direction of the gas flow 68 . Also alternatively or additionally, the water mist can also be rained onto the gas flow 68 from above or sprayed into the side of the gas flow 68 in order to ensure thorough mixing of the gas flow 68 exiting from the system 10 with dry, carbon dioxide-reduced air 56 and the water 54 achieve and thus to achieve efficient humidification of the gas stream 68.

In 5 ist ein System aus einer Mehrzahl solcher Anlagen 10 zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid 52 aus der Umgebungsluft 50, welche entlang einer Küstenlinie 104 oder Uferlinie eines Gewässers oder eines Meeres 106 zu einer Gesamtanlage angeordnet sind, dargestellt. Zur Abtrennung von hinreichend viel Kohlenstoffdioxid 52 werden eine Mehrzahl von Einzelanlagen 10 zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid 52 aus der Umgebungsluft 50 entlang einer Küstenlinie 104 eines Gewässers, vorzugsweise eines Meeres 106, aufgestellt. An den Einzelanlagen 10 wird neben dem Kohlenstoffdioxid 52 prozessbedingt auch Wasser 54 aus der Umgebungsluft 52 abgetrennt. Dieses abgetrennte Wasser 54 kann von unterschiedlichen Einzelanlagen 10 gesammelt werden. Zur Vermeidung von negativen Einflüssen auf die der Küstenlinie 104 nachgelagerten Landschaft 100 wird vorzugsweise das selbe Volumen an Wasser 54, welches im Rahmen der Prozessführung durch die Anlagen 10 abgetrennt wird, wieder in die Umgebungsluft 50 eingebracht. Alternativ kann anstelle des abgetrennten Wassers 54 auch frisches Wasser in die Umgebungsluft 50 eingebracht werden. Das Wasser 54 wird vorzugsweise auf der gesamten Breite der Küstenlinie 104, an welcher die Einzelanlagen 10 der Gesamtanlage stehen, eingebracht. Dabei kann die Einspeisung des Wassers 54 durch einen oder mehrere Einbringpunkte 46, 48 erfolgen. Bevorzugt ist dabei, dass die Anfeuchtung eines die Anlage 10 verlassenden Gasstroms 68 im nahen Umfeld der Anlage 10 erfolgt und die Luftfeuchte stromabwärts der Gesamtanlage im Wesentlichen der Luftfeuchte an der Küstenlinie 104 vor Eintritt in die Anlage 10 entspricht.In 5 a system of a plurality of such systems 10 for the separation of carbon dioxide 52 from the ambient air 50, which are arranged along a coastline 104 or shoreline of a body of water or a sea 106 to form an overall system, is shown. A plurality of individual systems 10 for separating carbon dioxide 52 from the ambient air 50 are set up along a coastline 104 of a body of water, preferably a sea 106, in order to separate off a sufficient amount of carbon dioxide 52 . In addition to the carbon dioxide 52 , the process also separates water 54 from the ambient air 52 at the individual systems 10 . This separated water 54 can be collected from different individual systems 10 . In order to avoid negative influences on the landscape 100 downstream of the coastline 104, the same volume of water 54 that is separated off by the systems 10 as part of the process control is preferably reintroduced into the ambient air 50. Alternatively, instead of the separated water 54, fresh water can also be introduced into the ambient air 50. The water 54 is preferably introduced over the entire width of the coastline 104 on which the individual systems 10 of the overall system are located. The water 54 can be fed in through one or more introduction points 46 , 48 . It is preferred that the humidification of a gas flow 68 leaving the system 10 takes place in the immediate vicinity of the system 10 and the humidity downstream of the entire system essentially corresponds to the humidity on the coastline 104 before entry into the system 10 .

6 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage 10 zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid 52 aus der Umgebungsluft 50, bei welcher sich stromabwärts eines Auslasses 42, 44 der Anlage 10 eine Landschaft 100 in Form eines Biotops 102 befindet. Dabei wird die Leistung der Anlage 10 in Abhängigkeit von dem Wasserbedarf des Biotops 102 geregelt. Die Regelung kann insbesondere durch ein Modell erfolgen, welches unter anderem die Jahreszeit, die Lage des Biotops 102, die Windrichtung, die Windgeschwindigkeit, die Temperatur, die Sonneneinstrahlung, den Wolkenstand, die Luftzusammensetzung sowie anthropogene Emittenten mit einbezieht. Ferner können an dem Biotop Sensoren zur Ermittlung von relevanten Parametern, beispielsweise ein Temperatursensor 26 und/oder ein Luftfeuchtesensor 22 angeordnet sein. An dem Biotop 102 ist ein erster Einbringpunkt 46 zur Einbringung von Wasser 54 in das Biotop 102 vorgesehen. Ferner kann an dem Biotop 102 ein zweiter Einbringpunkt 48 zur Einbringung von Kohlenstoffdioxid 52 in das Biotop 102 vorgesehen sein, um in Wachstumsperioden gezielt das Pflanzenwachstum im Biotop 102 zu unterstützen. 6 shows a further schematic representation of a system 10 according to the invention for separating carbon dioxide 52 from the ambient air 50, in which a landscape 100 in the form of a biotope 102 is located downstream of an outlet 42, 44 of the system 10. The performance of the system 10 is regulated as a function of the water requirement of the biotope 102. The control can be done in particular by a model that includes, among other things, the season, the position of the biotope 102, the wind direction, the wind speed, the temperature, the solar radiation, the cloud level, the composition of the air and anthropogenic emitters. Furthermore, sensors for determining relevant parameters, for example a temperature sensor 26 and/or an air humidity sensor 22, can be arranged on the biotope. A first introduction point 46 for introducing water 54 into the biotope 102 is provided on the biotope 102 . Furthermore, a second introduction point 48 for introducing carbon dioxide 52 into the biotope 102 can be provided on the biotope 102 in order to specifically support plant growth in the biotope 102 during growth periods.

In 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anlage 10 zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid 52 aus der Umgebungsluft 50 gezeigt, bei der eine Anordnung von Einbringpunkten 46, 48 zur Einbringung von Wasser 54 in die manipulierte trockene, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Luft 56 dargestellt ist. Dabei ist in 7 eine Anlage 10 mit einem Prozessraum 14 mit mehreren Auslässen 42, 44 für Gasströme 68 von getrockneter, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Luft 56 dargestellt. Dabei können ein oder mehrere Einbringpunkte 46, 48 zur Einbringung von Wasser 54 in den Gasstrom 68 vorgesehen sein. Die Einbringpunkte 46, 48 sind vorzugsweise über den kompletten Querschnitt der Anlage 10 verteilt angeordnet, um eine möglichst gleichmäßige Anfeuchtung des Gasstroms 68 zu erreichen, sodass der aus der Anlage 10 austretende Gasstrom 68 stromabwärts der Einbringpunkte 46, 48 im Wesentlichen die gleiche Luftfeuchtigkeit wie ein in den Prozessraum 14 der Anlage 10 eintretender Luftstrom von Umgebungsluft 50 aufweist. Vorzugsweise sind die Einbringpunkte 46, 48 jeweils in der Achsenmitte der aus der Anlage 10 austretenden Gasströme 68 angeordnet. Alternativ können die Einbringpunkte 46, 48 auch versetzt zu den Mittelachsen der austretenden Gasströme 68 angeordnet sein. Insbesondere können Einbringpunkte 46, 48 auf der gleichen geodätischen Höhe zwischen zwei Auslässen 42, 44 des Prozessraums 14 der Anlage 10 angeordnet sein. Ferner können eine oder mehrere Sammelvorrichtung(en) 98 vorgesehen sein, um zwei aus unterschiedlichen Auslässen 42, 44 der Anlage 10 austretende Gasströme 68 zusammenzuführen. Dabei ist an der Zusammenführung mindestens ein Einbringpunkt 46, 48 vorgesehen, um den Gasstrom 68 anzufeuchten und die Luftfeuchtigkeit stromabwärts der Anlage 10 gegenüber der Luftfeuchtigkeit unmittelbar nach Austritt aus dem Prozessraum 14 zu erhöhen und somit die negativen Auswirkungen durch die Manipulation der Luft in dem Prozessraum 14 zu minimieren.In 7 Another exemplary embodiment of a system 10 according to the invention for separating carbon dioxide 52 from the ambient air 50 is shown, in which an arrangement of introduction points 46, 48 for introducing water 54 into the manipulated dry, carbon dioxide-reduced air 56 is shown. where is in 7 a system 10 with a process space 14 with a plurality of outlets 42, 44 for gas streams 68 of dried, carbon dioxide-reduced air 56 is shown. One or more introduction points 46, 48 for introducing water 54 into the gas stream 68 can be provided. The introduction points 46, 48 are preferably distributed over the entire cross section of the system 10 in order to achieve humidification of the gas flow 68 that is as uniform as possible, so that the gas flow 68 exiting the system 10 downstream of the introduction points 46, 48 has essentially the same humidity as a air flow of ambient air 50 entering the process space 14 of the system 10 . The introduction points 46, 48 are preferably each arranged in the center of the axis of the gas streams 68 exiting from the system 10. Alternatively, the introduction points 46, 48 can also be arranged offset to the central axes of the exiting gas streams 68. In particular, introduction points 46, 48 can be arranged at the same geodetic height between two outlets 42, 44 of the process space 14 of the plant 10. Furthermore, one or more collecting device(s) 98 can be provided in order to combine two gas streams 68 emerging from different outlets 42, 44 of the system 10. At least one introduction point 46, 48 is provided at the junction in order to moisten the gas flow 68 and to increase the humidity downstream of the system 10 compared to the humidity immediately after exiting the process room 14 and thus the negative effects of manipulating the air in the process room 14 to minimize.

BezugszeichenlisteReference List

1010
AnlageAttachment
1212
Einlassventilintake valve
1414
Abtrenneinheit, ProzessraumSeparation unit, process room
1616
Wärmequelleheat source
1818
Kältequellecold source
1919
Wärmetauscher heat exchanger
2020
Luftversorgungssystemair supply system
2121
Luftleitungair line
2222
Luftfeuchtesensorhumidity sensor
2323
Förderelementconveying element
2424
Sensor zur Erfassung des KohlenstoffdioxidgehaltsSensor for recording the carbon dioxide content
2626
Temperatursensortemperature sensor
2828
Massenstromsensor, Volumenstromsensor Mass flow sensor, volume flow sensor
3030
Wasserabscheideeinheitwater separation unit
3232
Wasserabscheiderwater separator
3434
Vorratsbehälterreservoir
3636
Förderelementconveying element
3838
Massenstromsensor mass flow sensor
4040
Fluidpartikel bildende AnlageFluid particle forming plant
4242
Auslass der Anlageoutlet of the plant
4444
weitere Auslass der Anlagefurther outlet of the plant
4646
Einbringpunktinsertion point
4848
weiterer Einbringpunkt another entry point
5050
Umgebungsluftambient air
5252
Kohlenstoffdioxidcarbon dioxide
5454
WasserWater
5656
trockene, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Luftdry, carbon dioxide-reduced air
5858
angefeuchtete, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Luft humidified, carbon dioxide-reduced air
6262
Luftfeuchtesensorhumidity sensor
6464
Sensor zur Erfassung des KohlenstoffdioxidgehaltsSensor for recording the carbon dioxide content
6666
Temperatursensortemperature sensor
6868
Austretender GasstromEscaping gas stream
6969
Mitte des austretenden Gasstroms center of the exiting gas stream
7070
erstes Auslassventilfirst exhaust valve
7272
Luftfeuchtesensorhumidity sensor
7474
Sensor zur Erfassung des KohlenstoffdioxidgehaltsSensor for recording the carbon dioxide content
7676
Temperatursensortemperature sensor
7878
erste Leitung first line
8080
zweites Auslassventilsecond exhaust valve
8282
Luftfeuchtesensorhumidity sensor
8484
Sensor zur Erfassung des KohlenstoffdioxidgehaltsSensor for recording the carbon dioxide content
8686
Temperatursensortemperature sensor
8888
zweite Leitung second line
9090
Steuergerätcontrol unit
9292
Speichereinheitstorage unit
9494
Recheneinheitunit of account
9696
Programmcodeprogram code
9898
Sammelvorrichtung collection device
100100
LandschaftLandscape
102102
Biotopbiotope
104104
Küstenliniecoastline
106106
Meersea

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • EP 2077911 A2 [0003, 0004]EP 2077911 A2 [0003, 0004]

Claims (15)

Verfahren zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50), umfassend folgende Schritte: - Zuführen von Umgebungsluft (50) in eine Anlage (10) zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50), - Manipulieren der Umgebungsluft (50), wobei Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50) abgetrennt und der Umgebungsluft (50) Luftfeuchte in Form von sorbiertem und/oder kondensierendem Wasser (54) entzogen wird, - Austreiben von manipulierter, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Umgebungsluft (56), wobei das sorbierte und/oder kondensierte Wasser (54) der manipulierten Umgebungsluft (50) zumindest mittelbar wieder zugeführt wird, um die Luftfeuchte der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft (56) zu erhöhen.Method for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50), comprising the following steps: - Supplying ambient air (50) to a system (10) for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50), - Manipulating the ambient air (50), carbon dioxide (52) being separated from the ambient air (50) and the ambient air (50) being dehumidified in the form of sorbed and/or condensing water (54), - Expelling manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air (56), the sorbed and/or condensed water (54) of the manipulated ambient air (50) being fed back at least indirectly in order to increase the humidity of the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air (56). increase. Verfahren zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50) nach Anspruch 1, wobei das kondensierte Wasser (54) einer Fluidpartikel bildenden Anlage (40) zugeführt wird, und die Fluidpartikel der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft (56) zugeführt werden.Method for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50). claim 1 , wherein the condensed water (54) is fed to a fluid particle-forming plant (40), and the fluid particles are fed to the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air (56). Verfahren zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Manipulation der Umgebungsluft ein Erwärmen und/oder Abkühlen der zugeführten Umgebungsluft (50) umfasst.Method for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50). claim 1 or 2 , wherein the manipulation of the ambient air comprises heating and/or cooling the supplied ambient air (50). Verfahren zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Kohlenstoffdioxidgehalt der Umgebungsluft (50) vor der Zufuhr zur Anlage (10) zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) und/oder ein Kohlenstoffdioxidgehalt in der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft (56) erfasst wird.Method for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50) according to one of Claims 1 until 3 , wherein a carbon dioxide content of the ambient air (50) before it is fed to the system (10) for separating carbon dioxide (52) and/or a carbon dioxide content in the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air (56) is detected. Verfahren zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Luftfeuchte der Umgebungsluft (50) vor der Zufuhr zur Anlage (10) zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) und/oder eine Luftfeuchte in der manipulierten, Kohlenstoffdioxid-reduzierten Umgebungsluft (56) erfasst wird.Method for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50) according to one of Claims 1 until 4 , wherein a humidity of the ambient air (50) before it is supplied to the system (10) for separating carbon dioxide (52) and/or a humidity in the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air (56) is detected. Verfahren zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Einbringen von Wasser (54) in die manipulierte, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Umgebungsluft (56) auf der gleichen geodätischen Höhe wie ein die Anlage (10) verlassender Gasstrom (68) mit manipulierter, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Umgebungsluft (56) erfolgt.Method for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50) according to one of Claims 1 until 5 , wherein water (54) is introduced into the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air (56) at the same geodetic height as a gas stream (68) leaving the plant (10) with manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air (56). Verfahren zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50) nach Anspruch 6, wobei das Einbringen in der Mitte (69) des die Anlage (10) verlassenden Gasstroms (68) an manipulierter, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Umgebungsluft (56) erfolgt.Method for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50). claim 6 , wherein the introduction in the middle (69) of the gas flow (68) leaving the plant (10) takes place in manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air (56). Verfahren zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Bedarfsermittlung für den Wasserbedarf einer stromabwärts eines Auslasses (42, 44) der Anlage (10) liegenden Landschaft (100) erfolgt, wobei die manipulierte, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Umgebungsluft (56) in Abhängigkeit des Wasserbedarfs der Landschaft (100) angefeuchtet wird.Method for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50) according to one of Claims 1 until 7 , wherein the water requirement of a landscape (100) downstream of an outlet (42, 44) of the system (10) is determined, the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air (56) being humidified depending on the water requirement of the landscape (100). . Verfahren zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50) nach Anspruch 10, wobei eine Leistungsregelung der Anlage (10) zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50) in Abhängigkeit von dem ermittelten Wasserbedarf erfolgt.Method for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50). claim 10 , wherein a power control of the system (10) for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50) takes place as a function of the determined water requirement. Anlage (10) zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50), wobei die Anlage (10) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.Plant (10) for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50), wherein the plant (10) is set up to use a method according to one of Claims 1 until 9 to perform. Anlage (10) zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50) nach Anspruch 10, wobei für jeden Auslass (42, 44), an welchem ein Gasstrom (68) an manipulierter, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Umgebungsluft (56) emittiert wird, ein Einbringungspunkt (46, 48) zum Einbringen von Wasser (54) in die manipulierte, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Umgebungsluft (56) vorgesehen ist.Plant (10) for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50). claim 10 , wherein for each outlet (42, 44) at which a gas flow (68) of manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air (56) is emitted, an introduction point (46, 48) for introducing water (54) into the manipulated, carbon dioxide - Reduced ambient air (56) is provided. Anlage (10) zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50) nach Anspruch 10, wobei für jeden Auslass (42, 44), an welcher ein Gasstrom (68) an manipulierter, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Umgebungsluft (56) emittiert wird, zwei oder mehr Einbringungspunkte (46, 48) zum Einbringen von Wasser (54) in die manipulierte, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Umgebungsluft (56) vorgesehen ist.Plant (10) for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50). claim 10 , wherein for each outlet (42, 44) at which a gas flow (68) of manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air (56) is emitted, two or more introduction points (46, 48) for introducing water (54) into the manipulated , Carbon dioxide-reduced ambient air (56) is provided. Anlage (10) zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei ein Einbringpunkt (46) oder mehrere Einbringpunkte (46, 48) zwischen zwei Auslässen (42, 44), an welchen ein Gasstrom (68) an manipulierter, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Umgebungsluft (56) emittiert wird, angeordnet ist/sind.System (10) for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50) according to one of Claims 10 until 12 wherein an introduction point (46) or several introduction points (46, 48) is/are arranged between two outlets (42, 44) at which a gas flow (68) of manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air (56) is emitted. Anlage (10) zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei zwei oder mehrere Gasströme (68) an manipulierter, Kohlenstoffdioxid-reduzierter Umgebungsluft (56) in einer Sammelvorrichtung (98) zusammengeführt werden, wobei in dieser Sammelvorrichtung (98) mindestens ein Einbringpunkt (46, 48) zur Einbringung von Wasser (54) in die manipulierte, Kohlenstoffdioxid-reduzierte Umgebungsluft (56) angeordnet oder ausgebildet ist.System (10) for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50) according to a the Claims 10 until 13 , wherein two or more gas streams (68) of manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air (56) are brought together in a collecting device (98), wherein in this collecting device (98) there is at least one introduction point (46, 48) for introducing water (54) is arranged or formed in the manipulated, carbon dioxide-reduced ambient air (56). Anlage (10) zur Abtrennung von Kohlenstoffdioxid (52) aus der Umgebungsluft (50) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Einbringpunkte (46, 48) über mindestens 90% der Breite der Auslässe (42, 44) der Anlage (10) verteilt angeordnet sind.System (10) for separating carbon dioxide (52) from the ambient air (50) according to one of Claims 11 until 14 , wherein the introduction points (46, 48) are distributed over at least 90% of the width of the outlets (42, 44) of the system (10).
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Patent Citations (1)

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