DE202021100879U1 - Direct air capturing device - Google Patents
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Abstract
Direct Air Capturing (DAC)-Vorrichtung (10), wobei die DAC-Vorrichtung (10) zur Gewinnung von Kohlenstoffdioxid aus Luft ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die DAC-Vorrichtung (10) auf einem Schiff anordnenbar ist, wobei die DAC-Vorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, durch eine Fahrtbewegung des Schiffes relativ zur DAC-Vorrichtung (10) bewegte Luft aufzunehmen und aus dieser Kohlenstoffdioxid zu gewinnen. Direct air capturing (DAC) device (10), the DAC device (10) being designed to extract carbon dioxide from air, characterized in that the DAC device (10) can be arranged on a ship, the DAC The device (10) is designed to absorb air that is moved relative to the DAC device (10) when the ship is moving and to obtain carbon dioxide from it.
Description
Die Erfindung betrifft eine Direct Air Capturing-Vorrichtung nach Anspruch 1.The invention relates to a direct air capturing device according to claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Direct Air Capturing (DAC) ist eine zukunftsträchtige Möglichkeit zur Gewinnung von Kohlenstoffdioxid (CO2) aus Umgebungsluft. Da CO2 im Luftgemisch nur 0,04% ausmacht, ist der Ertrag entweder gering, der Energieaufwand, um die Luft beispielsweise durch Gebläse anzureichern, dagegen hoch. Somit sind zur Gewinnung von Kohlenstoffdioxid große Gebläse erforderlich, um die Umgebungsluft durch eine entsprechende DAC-Vorrichtung zu „drücken“. Eine der größten Hürden bei der Implementierung von DAC-Vorrichtungen sind daher die Kosten, die signifikant hinsichtlich entsprechender Gebläse anfallen.Direct Air Capturing (DAC) is a promising way of extracting carbon dioxide (CO 2 ) from ambient air. Since CO 2 only accounts for 0.04% in the air mixture, the yield is either low, while the energy required to enrich the air with a fan, for example, is high. Large fans are therefore required to extract carbon dioxide in order to “push” the ambient air through a corresponding DAC device. One of the biggest hurdles in the implementation of DAC devices is therefore the cost, which is significant with regard to the corresponding fans.
Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, VorteilePresentation of the invention: task, solution, advantages
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine DAC-Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der die Energieeffizienz der Kohlenstoffdioxid-Gewinnung wesentlich erhöht ist.The present invention is based on the object of providing a DAC device in which the energy efficiency of carbon dioxide production is significantly increased.
Gelöst wird die vorgenannte Aufgabe durch eine DAC-Vorrichtung, die zur Gewinnung von Kohlenstoffdioxid aus Luft ausgebildet ist, wobei die DAC-Vorrichtung dazu ausgebildet ist, auf einem Schiff anordnenbar zu sein. Vorzugsweise ist die DAC-Vorrichtung auf einem Schiff angeordnet. Unter „Luft“ ist Umgebungsluft zu verstehen. Die DAC-Vorrichtung ist dazu ausgebildet, Luft aufzunehmen, die sich durch eine Fahrtbewegung des Schiffes relativ zur DAC-Vorrichtung bewegt, um aus dieser Luft Kohlenstoffdioxid zu gewinnen.The aforementioned object is achieved by a DAC device which is designed to extract carbon dioxide from air, the DAC device being designed to be able to be arranged on a ship. The DAC device is preferably arranged on a ship. "Air" means ambient air. The DAC device is designed to take in air which moves relative to the DAC device due to a movement of the ship, in order to obtain carbon dioxide from this air.
Insbesondere umfasst die DAC-Vorrichtung keine Vorrichtung zum Einsaugen von Luft, vorzugsweise kein Gebläse. Die DAC-Vorrichtung ist somit dazu ausgebildet, ausschließlich Luft, die sich durch eine Fahrtbewegung des Schiffes relativ zur DAC-Vorrichtung bewegt, zur Gewinnung von Kohlenstoffdioxid zu nutzen. Hierdurch wird die Energieeffizienz der Kohlenstoffdioxid-Gewinnung wesentlich erhöht, da der erhebliche Energieaufwand zum Betreiben entsprechender Gebläse nicht anfällt. Statt somit, wie im Stand der Technik vorgeschlagen, Luft mittels eines Gebläses zur DAC-Vorrichtung hinzubewegen, wird im vorliegenden Fall die DAC-Vorrichtung sozusagen zur Luft hinbewegt. Kohlenstoffdioxid lässt sich somit wesentlich kostengünstiger gewinnen.In particular, the DAC device does not include a device for drawing in air, preferably no fan. The DAC device is thus designed to use exclusively air, which moves relative to the DAC device due to a movement of the ship, for the production of carbon dioxide. This significantly increases the energy efficiency of the carbon dioxide production, since the considerable amount of energy required to operate the corresponding fan is not incurred. Instead of moving air towards the DAC device by means of a fan, as proposed in the prior art, in the present case the DAC device is, so to speak, moved towards the air. Carbon dioxide can thus be obtained much more cheaply.
Insbesondere kann die DAC-Vorrichtung eine Tür, vorzugsweise eine Schiebetür aufweisen. Ferner kann die DAC-Vorrichtung mindestens eine Lamellenjalousie umfassen. Durch eine Lamellenjalousie kann der Luftstrom dosiert werden.In particular, the DAC device can have a door, preferably a sliding door. Furthermore, the DAC device can comprise at least one slat blind. The air flow can be dosed through a slat blind.
Insbesondere ist die Tür an einer ersten Stirnseite der DAC-Vorrichtung angeordnet. Die Tür dient zum Verschluss und somit Schutz der Vorrichtung bei ungünstigem Wetter. Ferner kann die DAC-Vorrichtung ein Schutzgitter umfassen. Das Schutzgitter ist insbesondere in Einströmungsrichtung hinter der Schiebetür angeordnet und dient dazu, zu verhindern, dass große Teile in einen Aufnahmebereich der DAC-Vorrichtung gelangen. Die DAC-Vorrichtung umfasst ferner einen Aufnahmebereich, der insbesondere als Tunnel ausgebildet ist, und sich vorzugsweise von der ersten Stirnseite zur zweiten Stirnseite der DAC-Vorrichtung erstreckt. Auch ist vorzugsweise eine erste Lamellenjalousie an der ersten Stirnseite angeordnet.In particular, the door is arranged on a first end face of the DAC device. The door is used to lock and thus protect the device in adverse weather. Furthermore, the DAC device can comprise a protective grille. The protective grille is arranged in particular behind the sliding door in the direction of flow and serves to prevent large parts from getting into a receiving area of the DAC device. The DAC device also includes a receiving area, which is designed in particular as a tunnel, and preferably extends from the first end face to the second end face of the DAC device. A first slat blind is also preferably arranged on the first end face.
Vorzugsweise kann die DAC-Vorrichtung in einem Container angeordnet sein. Dabei kann es sich um einen 40-Fuß-Container handeln, der Container kann jedoch auch niedriger oder schmaler ausgebildet sein.The DAC device can preferably be arranged in a container. This can be a 40-foot container, but the container can also be made lower or narrower.
Die DAC-Vorrichtung ist insbesondere derart ausgerichtet, dass durch eine Fahrtbewegung des Schiffes bewegte Luft in den Aufnahmebereich der DAC-Vorrichtung strömt. In anderen Worten zeigt die erste Stirnseite, die die Tür umfasst, in Fahrtrichtung des Schiffes. An der zweiten Stirnseite kann Luft wieder entweichen.The DAC device is aligned in particular in such a way that air moved by the ship's movement flows into the receiving area of the DAC device. In other words, the first end face, which includes the door, points in the direction of travel of the ship. Air can escape again at the second face.
Vorzugsweise umfasst die DAC-Vorrichtung weiterhin mindestens eine Sprühvorrichtung zum Besprühen von aufgenommener Luft mit einer Kohlenstoffdioxid-bindenden Flüssigkeit. Die Sprühvorrichtung kann einen Sprühnebel der Kohlenstoffdioxid-bindenden Flüssigkeit bilden und die Luft damit besprühen. Bei der Kohlenstoffdioxid-bindenden Flüssigkeit kann es sich insbesondere um eine Lauge handeln. Insbesondere handelt es sich um eine Hydroxidlösung.The DAC device preferably further comprises at least one spray device for spraying the air that has been taken in with a liquid that binds carbon dioxide. The spray device can form a spray of the carbon dioxide-binding liquid and spray the air with it. The carbon dioxide-binding liquid can in particular be an alkali. In particular, it is a hydroxide solution.
Bei der Flüssigkeit kann es sich um Calciumlauge, Natronlauge oder Kalilauge handeln. Bei der Flüssigkeit handelt es sich um einen Kohlenstoffdioxid-Absorber, der mit Kohlenstoffdioxid zu einem entsprechenden Carbonat reagiert. Das Kohlenstoffdioxid wird insbesondere als Carbonat gespeichert. Das endgültige Speichern als Carbonat ist vorteilhaft, da es weniger Platz benötigt als das gasförmige Kohlenstoffdioxid. Auch kann das Carbonat ein wichtiger Rohstoff sein. Insbesondere ist Natriumcarbonat sehr begehrt, sodass Natriumlauge als Flüssigkeit bevorzugt ist. Natriumcarbonat kann bspw. als Flussmittel, Bleichmittel, Entschwefelungsmittel und zur Aufarbeitung von Altpapier verwendet werden. Ferner kann Carbonat als Carbonatdünger in der Landwirtschaft, beispielsweise als Kohlenstoffdioxid-Donator in Gewächshäusern und/oder als Zusatz von Nährmedien zur Kultivierung von Mikroalgen genutzt werden. Um aus dem Carbonat hochreines gasförmiges Kohlenstoffdioxid freizusetzen, kann dieses erhitzt werden.The liquid can be calcium hydroxide, caustic soda or potassium hydroxide. The liquid is a carbon dioxide absorber that reacts with carbon dioxide to form a corresponding carbonate. The carbon dioxide is stored in particular as carbonate. Ultimately, storage as carbonate is advantageous because it takes up less space than the gaseous carbon dioxide. The carbonate can also be an important raw material. In particular, sodium carbonate is in great demand, so that sodium hydroxide is preferred as the liquid. Sodium carbonate can be used, for example, as a flux, bleaching agent, desulphurizing agent and for processing waste paper. Furthermore, carbonate can be used as a carbonate fertilizer in agriculture, can be used, for example, as a carbon dioxide donor in greenhouses and / or as an addition to nutrient media for the cultivation of microalgae. In order to release high-purity gaseous carbon dioxide from the carbonate, it can be heated.
Insbesondere umfasst die DAC-Vorrichtung mindestens eine zentrale Sprühvorrichtung und/oder mindestens eine zirkuläre Sprühvorrichtung. Die zirkuläre Sprühvorrichtung kann insbesondere an und/oder in einer Tunnelwand, die den Tunnel begrenzt, angeordnet sein. Dazu kann die Tunnelwand mehrere Öffnungen zum Auslassen von Flüssigkeit aufweisen. Die im Tunnel befindliche Luft wird somit seitens der Tunnelwand mit der Kohlenstoffdioxid-bindenden Flüssigkeit besprüht. Eine zentrale Sprühvorrichtung ist insbesondere mittig im Tunnel angeordnet. Insbesondere erstreckt sich die zentrale Sprühvorrichtung an zentraler Stelle des Tunnels in Längsrichtung des Tunnels hinein und weist mehrere Öffnungen auf, um Flüssigkeit in verschiedene Richtungen zu versprühen.In particular, the DAC device comprises at least one central spray device and / or at least one circular spray device. The circular spray device can in particular be arranged on and / or in a tunnel wall which delimits the tunnel. For this purpose, the tunnel wall can have several openings for discharging liquid. The air in the tunnel is thus sprayed with the carbon dioxide-binding liquid from the tunnel wall. A central spray device is arranged, in particular, in the middle of the tunnel. In particular, the central spray device extends at a central point in the tunnel in the longitudinal direction of the tunnel and has a plurality of openings in order to spray liquid in different directions.
Zusätzlich oder alternativ zu der Sprühvorrichtung kommt auch eine Tropfvorrichtung in Frage. Die Tropfvorrichtung dient zum Erzeugen von Tropfen aus Kohlenstoffdioxidbindender Flüssigkeit und zum Betropfen der Luft mit diesen. Aus mehreren über- und hintereinander waagrecht angeordneten Rohren mit regelmäßig angebrachten Öffnungen können die Tropfen abgegeben werden.In addition or as an alternative to the spray device, a drip device can also be used. The drip device is used to generate drops of carbon dioxide-binding liquid and to drip them into the air. The droplets can be dispensed from several tubes arranged horizontally one above the other and one behind the other with regularly attached openings.
Ferner umfasst die DAC-Vorrichtung mindestens einen Tropfenabscheider zum Abscheiden des Sprühnebels und/oder der Tropfen sowie ein Sammelbecken zum Sammeln abgeschiedener Flüssigkeit. Das Sammelbecken kann vorzugsweise ein Rückschlagventil umfassen. Der abgeschiedene Sprühnebel und/oder die abgeschiedenen Tropfen können vom Sammelbecken in einen Erntebehälter weitergeleitet werden, wobei diese eine Flüssigkeit bilden, die das entstehende Carbonat enthält. Der Erntebehälter kann außerhalb oder innerhalb des Containers angeordnet sein. Ferner kann die DAC-Vorrichtung einen Vorratsbehälter für die Kohlenstoffdioxid-bindende Flüssigkeit umfassen, der außerhalb oder innerhalb des Containers angeordnet sein kann. Eine Anordnung außerhalb ist vorteilhaft, da diese dann jeweils leicht auswechselbar sind. Der Vorratsbehälter und der Erntebehälter sind derart mit der DAC-Vorrichtung verbunden, dass Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter zum Besprühen der Luft entnommen und Carbonat enthaltende Flüssigkeit dem Erntebehälter zugeführt wird. Optional könnte die DAC-Vorrichtung eine Pumpe umfassen, mit der Flüssigkeit nochmals in Richtung Sprühvorrichtung gepumpt werden kann, um diese erneut zum Besprühen der Luft und/oder zur Tropfenbildung zu verwenden. Dies könnte in Abhängigkeit vom Sättigungsgrad der Lösung durchgeführt werden. Hierzu könnte die DAC-Vorrichtung eine Einheit zum Auswerten des Sättigungsgrads und Ansteuern der Pumpe umfassen.Furthermore, the DAC device comprises at least one droplet separator for separating the spray mist and / or the droplets and a collecting basin for collecting separated liquid. The collecting basin can preferably comprise a check valve. The separated spray mist and / or the separated drops can be passed on from the collecting basin into a harvesting container, whereby these form a liquid which contains the resulting carbonate. The harvest container can be arranged outside or inside the container. Furthermore, the DAC device can comprise a storage container for the carbon dioxide-binding liquid, which can be arranged outside or inside the container. An arrangement outside is advantageous, since these can then be easily exchanged. The storage container and the harvesting container are connected to the DAC device in such a way that liquid is removed from the storage container for spraying the air and liquid containing carbonate is fed to the harvesting container. Optionally, the DAC device could comprise a pump with which liquid can be pumped again in the direction of the spray device in order to use it again for spraying the air and / or for forming droplets. This could be done depending on the degree of saturation of the solution. For this purpose, the DAC device could comprise a unit for evaluating the degree of saturation and controlling the pump.
Der Querschnitt des Tunnels kann sich ausgehend von der ersten Stirnseite vergrößern. Vorzugsweise kann der Tunnel einen ersten Bereich zum Besprühen der Luft umfassen, wobei der Tunnel in diesem Bereich einen konstanten, vorzugsweise runden, Querschnitt aufweisen kann. Ferner kann der Tunnel einen zweiten Bereich umfassen, der zum Abscheiden des Sprühnebels und/oder der Tropfen dient. Im ersten Bereich ist die Sprüh- und/oder Tropfvorrichtung angeordnet, während im zweiten Bereich der Tropfenabscheider angeordnet ist. Der zweite Bereich sollte so lang sein, dass sämtliche Flüssigkeit abgeschieden werden kann.The cross section of the tunnel can increase starting from the first end face. The tunnel can preferably comprise a first area for spraying the air, wherein the tunnel in this area can have a constant, preferably round, cross-section. Furthermore, the tunnel can comprise a second area which is used to separate the spray mist and / or the droplets. The spray and / or drip device is arranged in the first area, while the droplet separator is arranged in the second area. The second area should be long enough to separate all of the liquid.
Hier kann der Tunnel einen größeren Querschnitt umfassen, auch kann sich die Form ändern, beispielsweise von einem runden Querschnitt zu einem größeren, rechteckigen Querschnitt. Eine Vergrößerung des Querschnitts dient dazu, die Strömungsgeschwindigkeit der Luft unter einen Schwellwert, beispielsweise unter einen Wert von 10 m/s, zu senken. Ferner kann am Ende des zweiten Bereichs, in anderen Worten der Tropfenabscheiderzone, eine zweite Lamellenjalousie angeordnet sein. In Zusammenarbeit mit der ersten Lamellenjalousie an der ersten Frontseite kann somit die Verweildauer des Luftstroms in der DAC-Vorrichtung geregelt werden. Die Effektivität der Sprüh- oder Tropfvorrichtung und des Tropfenabscheiders wird durch ihre Länge und ihr Verhältnis zueinander bestimmt.Here the tunnel can have a larger cross-section, and the shape can also change, for example from a round cross-section to a larger, rectangular cross-section. An increase in the cross section serves to reduce the flow velocity of the air below a threshold value, for example below a value of 10 m / s. Furthermore, a second lamellae can be arranged at the end of the second area, in other words the droplet separator zone. In cooperation with the first slat blind on the first front side, the dwell time of the air flow in the DAC device can be regulated. The effectiveness of the spray or drip device and the droplet separator is determined by their length and their relationship to one another.
FigurenlisteFigure list
Es zeigt rein schematisch:
-
1 : eine erfindungsgemäße DAC-Vorrichtung.
-
1 : a DAC device according to the invention.
Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment of the invention
In
Die DAC-Vorrichtung
Die DAC-Vorrichtung
Insbesondere kann der Tunnel
In einem zweiten Bereich
Der erste Bereich
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- DAC-VorrichtungDAC device
- 1212th
- erste Stirnseitefirst face
- 1313th
- zweite Stirnseitesecond face
- 1414th
- Schiebetürsliding door
- 1515th
- SchutzgitterProtective grille
- 1616
- AufnahmebereichRecording area
- 1717th
- Tunneltunnel
- 17a17a
- erster Bereichfirst area
- 17b17b
- zweiter Bereichsecond area
- 1818th
- TunnelwandTunnel wall
- 1919th
- QuerschnittserweiterungCross-sectional expansion
- 2020th
- SprühvorrichtungSpray device
- 2121
- zentrale Sprühvorrichtungcentral spray device
- 2222nd
- zirkuläre Sprühvorrichtungcircular spray device
- 2323
- TropfenabscheiderDroplet eliminator
- 2424
- AbflussDrain
- 2525th
- erste Lamellenjalousiefirst louvre blind
- 2626th
- zweite Lamellenjalousiesecond venetian blind
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE202021100879.2U DE202021100879U1 (en) | 2021-02-23 | 2021-02-23 | Direct air capturing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202021100879.2U DE202021100879U1 (en) | 2021-02-23 | 2021-02-23 | Direct air capturing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE202021100879U1 true DE202021100879U1 (en) | 2021-03-10 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE202021100879.2U Active DE202021100879U1 (en) | 2021-02-23 | 2021-02-23 | Direct air capturing device |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE202021100879U1 (en) |
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2021
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |