EP2448655A1 - Verfahren zur entnahme von co2 aus einem rauch-oder abgas eines verbrennungsprozesses - Google Patents

Verfahren zur entnahme von co2 aus einem rauch-oder abgas eines verbrennungsprozesses

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Publication number
EP2448655A1
EP2448655A1 EP10729835A EP10729835A EP2448655A1 EP 2448655 A1 EP2448655 A1 EP 2448655A1 EP 10729835 A EP10729835 A EP 10729835A EP 10729835 A EP10729835 A EP 10729835A EP 2448655 A1 EP2448655 A1 EP 2448655A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
biomass
organisms
container
magnetic particles
process step
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10729835A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Rührig
Donat-Peter HÄDER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2448655A1 publication Critical patent/EP2448655A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/84—Biological processes
    • B01D53/85—Biological processes with gas-solid contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/84—Biological processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Definitions

  • the CO 2 content in the earth's atmosphere was subject to considerable fluctuations during the earth's history. have different biological, chemical and physical causes. However, for at least 650,000 years, the proportion was always below 280 ppm. The CO 2 concentration in the last 10,000 years remained relatively constant at 280 ppm. The balance of the carbon dioxide cycle was thus largely balanced during this period.
  • the CO 2 content in the atmosphere has so far risen to 381 ppm (in 2006) and is currently increasing by an average of 1.5 to 2 ppm per year.
  • the anthropogenic that is, the man-made CO 2 emissions are absorbed by the global deforestation only about 45% of the natural carbon dioxide sinks, for example by the phytoplankton colonizing the oceans. As a result, the carbon dioxide accumulates in the atmosphere.
  • CO 2 sequestration is the depletion of carbon dioxide, which has been produced, for example, in power plants. Sequestration is part of the so-called CCS (Carbon Dioxide Capture and Storage) process for the low-carbon use of fossil fuels in power generation, whereby CO2 is to be separated from the combustion products of fossil fuels and then stored in order to prevent it from being used the earth's atmosphere arrives.
  • CCS Carbon Dioxide Capture and Storage
  • Separation from the combustion products in the power plant process can be carried out using different processes, for example after coal gasification (CO2-reduced IGCC power plant), combustion in an oxygen atmosphere or CO 2 scrubbing from the smoke or exhaust gas of the power factory.
  • Potential storage facilities for the separated CO2 include geological formations such as oil reservoirs, natural gas deposits, saline aquifers or coal seams, as well as deep-sea storage, which is not opportune due to the acidification of the oceans.
  • Nitrogen by direct photosynthesis are able to fix CO2 in biomass.
  • the combustion products or the flue gas from fossil fuels after appropriate purification (mainly of sulfur compounds), are passed through a solution in which the organisms are located.
  • the organisms can multiply exponentially in certain life cycles, which results in a rapid build-up of biomass, which in some cases clearly exceeds that of agriculturally grown plants such as elephant grass, sugarcane or oil crops.
  • photosynthetic cells or organisms occurs either in open systems, such as shallow ponds, or in bioreactors. While open systems are vulnerable to airborne contaminants that can permanently damage or destroy cell cultures, bioreactor processes are easier to control. Due to the possibility of a vertical construction, they potentially have a low space requirement, but they also require a higher one
  • the decisive parameter for the efficiency of such a plant is the biomass provided by the process per plant area and time unit. Since the growth of cellular organisms such as algae follows so-called logarithmic growth laws, it is desirable for the largest possible cell growth rates to adjust the population dynamics in the so-called log phase, that is, the cells multiply exponentially and cells removed from the process can possibly be replicated quickly.
  • the prerequisite for maintaining exponential growth is the constant removal of cells from the process and the constant renewal of livelihoods Cells, ie the renewal of nutrients and CO2 • To prevent unproductive transient phases and saturation effects of cells, the process should run as continuously as possible. Furthermore, should be a stable
  • Removal methods are known from the prior art. For example, suspensions are separated by means of centrifuges or decanters. However, these generally have a high energy requirement and therefore appear uneconomical for separating cells.
  • Another common method are microfiltration methods. Critical in these methods in connection with the separation of the usually very small cells, which have only a few 10 microns in diameter, however, is a clogging of the filter just in connection with algae by the so-called biofouling. In this process, which frequently occurs in contact with non-germ-free water, a slimy coating is formed, which quickly adds the microfilters used. However, a frequent filter change has a strong negative impact on the economics of such processes. In addition, filters for recovering the cells must be backwashed consuming.
  • a disadvantage of the chemical sampling method is the addition of chemicals.
  • a neutralization must then be carried out if the alkaline process medium is to be returned to the circulation.
  • Flotation agents are often difficult to remove and may in some cases have deleterious effects on the biology of algae growth.
  • the thus separated biomass still contains residues of the additive, which is often difficult to remove.
  • At least one part of the smoke or exhaust gas is brought into contact with organisms, in particular with cellular organisms, for the removal of CO 2 from flue gases or exhaust gases of a combustion process, wherein the organisms contain at least part of the smoke or exhaust gas process contained CO2 to produce biomass.
  • organisms in particular with cellular organisms
  • magnetic particles are added to the organisms and / or the biomass produced. At least part of the biomass thus produced is finally deposited in a magnetic separation stage.
  • the smoke or exhaust gas is brought into contact with the organisms in a first container, wherein the biomass is generated.
  • the first container is fed with the magnetic particles which combine with the biomass produced.
  • With the Magnetic separation stage finally, at least a portion of the biomass produced is deposited.
  • the smoke or exhaust gas is first brought into contact with the organisms in a first container. At least part of the biomass produced in the first container is then fed to another container. In another container of the biomass, the magnetic particles are mixed. Finally, at least part of the biomass mixed with the magnetic particles is fed to the magnetic separation stage and deposited therewith.
  • the method is advantageously carried out in such a way that the biomass is generated in a multi-stage process.
  • the cellular organisms may be precipitated prior to removal of the biomass by the addition of additives in the form of flakes, the magnetic particles being at least partially incorporated into the flakes.
  • the amount of biomass removed per unit time can advantageously be controlled by the amount of added magnetic particles.
  • the removal of the biomass takes place continuously.
  • the separated from the magnetic separation stage biomass is processed in a fermentation process step to biogas.
  • a remainder of the biomass remaining in the fermentation process step is In a further magnetic separation step magnetic particles withdrawn.
  • the biomass separated from the magnetic separation stage is deprived of water in a first process step.
  • the biomass separated from the magnetic separation stage is pressed in a second process step for the production of vegetable oils, press residues being fed to the fermentation process step.
  • the dewatered biomass from the first process step is fed to the second process step or the fermentation process step.
  • An arrangement according to the invention for the removal of CO 2 from flue gases or exhaust gases of a combustion process has an exhaust gas conduit via which the flue gases or exhaust gases are fed to a container in which organisms, in particular cellular organisms, are located. These process at least part of the CO2 in the smoke or exhaust gases into biomass. At least part of the organisms and / or the biomass produced is provided with magnetic particles. Furthermore, a magnetic separation stage is provided, with the aid of which at least a portion of the biomass produced can be deposited.
  • Figure 2 shows a plant and process steps for the removal of
  • CO2 from smoke or exhaust gases from a combustion process shows a schematic representation of a power plant 1 with an exhaust pipe 20, via the exhaust gases or flue gases that are produced during the combustion of a fossil fuel carrier in the power plant 1, are derived.
  • the exhaust gases of the combustion process in the power plant 1 contain harmful carbon dioxide, which is to be removed from the exhaust gas flow.
  • the exhaust gases pass via the exhaust pipe 20 into a container 30 which encloses a volume in which cellular organisms 40 are located.
  • the cellular organisms are, for example, photosynthetically active cells, such as microalgae or bacteria, in particular cyanobacteria.
  • the cellular organisms 40 convert the carbon dioxide present in the exhaust stream of the power plant 1 into nutrients 10, such as phosphates or nitrogen, which enter the container 30 or into the volume via an inlet opening 110. This biomass 10 or at least a part thereof can be removed via a removal opening 50 of the container 30.
  • cellular particles 60 which consist in particular of magnetite, are added to the cellular organisms 40. By means of their metabolism, the cellular organisms 40 are able, in addition to the carbon dioxide from the exhaust gas stream and in addition to the nutrients, also to take up the magnetic particles 60 and to incorporate their cell structure or to attach themselves to the magnetic particles.
  • functionalized magnetic particles 60 for example coated with a protein or sugar layer, are used in this embodiment in order to increase the biological activity.
  • the cellular organisms 40 which have taken up or attached to the magnetite 60, in turn receive a magnetic moment and can subsequently be removed via a magnetic separation stage 120.
  • a magnetic separation stage 120 for example, a magnetic drum separator or other magnetic separator can be used.
  • the remaining, magnetite-free cellular organisms 40 are not affected. These are therefore for the photosynthetic conversion of CO2 into biomass remains available.
  • the rate of removal of cellular organisms 40 or of biomass can thus be controlled via the amount of added magnetic particles 60.
  • the cellular organisms in the container 30 grow constantly with the addition of nutrients. Taking into account the regrowth, the removal of the biomass 10 is controlled or regulated in such a way that only enough biomass 10 is withdrawn that a stable equilibrium is established between the re-growing cell quantity and the amount of cell removed.
  • a control and regulating device 130 is provided, which controls or regulates the magnetic separation stage 120. The removal of the biomass 10 ideally takes place continuously.
  • the biomass 10 removed via the described magnetic separation is subsequently further processed in a device 70 designed in accordance with the desired use of the biomass 10.
  • a conversion of biomass into a primary energy source such as biogas, bioethanol or biodiesel can take place.
  • the biomass 10 for the production of vegetable oils in the device 70 can be directly pressed.
  • the press residues, which may still have a high proportion of magnetic particles 60, can be returned via a line 80 directly into the container 30 in order to compensate for the loss of magnetic particles 60 removed.
  • the squeezed oil can be removed from the device 70 via a removal opening 90 and fed to a further magnetic separator 100 in order to also recover the magnetite residues contained in the oil.
  • aqueous suspensions are generally used. Out of these can also recovered in a suitable location, the magnetic particles and the original sequestration process in the container 30 are fed back.
  • a fluconization process takes place in the container 30 for removing the cellular biomass 10, magnetic particles, for example magnetite particles, being incorporated into the resulting flakes.
  • the flakes formed are, as already described above, removed from the process stream via a magnetic separation process.
  • the cellular organisms are precipitated in an intermediate process by the addition of additives in the presence of magnetic particles 60 in the form of flocs.
  • the existing magnetic particles 60 are at least partially incorporated into the precipitating flakes, so that the latter can be removed via the magnetic separation process.
  • FIGS. 2A and 2B show an alternative embodiment of a plant for CO2 sequestration together with a flowchart.
  • FIG. 2A at least part of the exhaust gas of the power plant 1 is removed via an exhaust gas line 20 of a power plant 1.
  • the withdrawn exhaust gas passes into a container 30 where it is passed in a multi-stage process through volumes 32-36 in which cellular organisms 40 are located.
  • the container 30 via an inlet 31 in addition to the exhaust gases and nutrients N and water and possibly, as will be described below, fed biomass.
  • the cellular organisms 40 convert the carbon dioxide present in the exhaust gas stream into biomass 10. Finally, the biomass produced is taken from the last volume 36 in the row.
  • a further container 140 is provided here in which magnetic particles 60 are fed to the biomass. This already happened in FIG. 1 in the container 30.
  • the biomass 10 removed from the volume 36 is supplied to the further container 140 via a removal opening 50 of the container 30.
  • a pump 150 is used to convey the biomass 10.
  • the magnetic particles 60 are fed to the container 140 and mixed with the biomass 10 by means of a stirring device 170, so that the biomass 10 or the cellular biomass 10 is reached as also described above Organisms 40 receive the magnetic particles 60 and accumulate on the magnetic particles 60. In this way, the cellular organisms 40 (and thus the biomass 10) that have taken up or attached to the magnetite 60 in turn receive a magnetic moment.
  • a magnetic separation stage 120 is provided. This can be formed, for example, as a magnetic drum separator.
  • the biomass 10 provided with a magnetic moment is separated by the drum separator 120 and discharged via an outlet 121 of the separator 120.
  • the further processing of the biomass 10 carried out here will be described in connection with FIG. 2B.
  • Biomass not separated off from the separator 120 is returned to the further container 140 via a corresponding line and with the aid of the pump 150 and / or to the container 30 by means of the pump 190.
  • FIG. 2B shows in a flowchart the further processing of the separated biomass 10.
  • Two branches 210, 220 are provided for processing:
  • branch 210 the separated biomass 10 is first removed from water 11 in a first process step 211.
  • a second step 212 the dehydrated biomass 10 is pressed, for example, for the production of vegetable oils, wherein the oil 12 is removed.
  • the pressing residues which may still be have a high proportion of magnetic particles 60, in a third process step 213, which includes a fermentation process, processed into biogas 13, which is also removed.
  • a fourth process step 214 or a further magnetic separation step 214 the remaining magnetic particles 60 are removed in a further magnetic separator and the magnetic particles 60 contained therein are withdrawn and, for example, fed back to the further container 140.
  • biomass dehydrated in the first process step 211 can also be fed directly to the fourth process step 214, bypassing the second process step 212.
  • biomass 10 deposited in drum separator 120 is fed to a fermentation process in a first process step 221, in which biogas 13 is produced.
  • the residual biomass 10 remaining in a second process step 222 or a further magnetic separation step 222 is removed from the magnetic particles 60 contained in another magnetic separator and fed back to the further container 140, for example.
  • water 14 and organic residues 15 remain.

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Abstract

Die Erfindung betrifft die Entfernung von CO2 aus den Rauch- oder Abgasen (20) eines Verbrennungsprozesses in einem Kraftwerk (1). Die das C02 enthaltenden Abgase werden einem Behälter (30) zugeführt, in dem sich zellulare Organismen (40) wie bspw. Mikroalgen befinden, die unter Zugaben von Nährstoffen (N) das CO2 in Bio-masse (10) umwandeln. Den Mikroalgen und/oder der erzeugten Bio-masse werden magnetische Partikel (60) zugegeben, die sich mit den Algen und/oder mit der Biomasse verbinden. In einer magnetischen Separationsstufe (120) bspw. eine magnetischer Trommelseparator, wird die mit den magnetischen Partikeln versehene Bio-masse abgeschieden.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Entnahme von CO2 aus einem Rauch- oder Abgas eines Verbrennungsprozesses
In der Wissenschaft ist spätestens seit den 1990er Jahren anerkannt, dass es eine statistisch signifikante Klimaveränderung gibt und dass eine der Ursachen der Anstieg der Konzentration an Kohlenstoffdioxid, kurz CO2, in der Atmosphäre ist. Dieser anfänglich noch mit größeren Unsicherheiten verbundene Verdacht hat sich im Laufe der Forschung und nach heftiger Kontroverse um die globale Erwärmung immer wieder erhärtet und ist heute weitgehend wissenschaftlicher Konsens. Ohne eine Berücksichtigung der Treibhausgase in der Atmosphäre sind die beobachteten Temperaturdaten nach Meinung der überwiegenden Mehrheit der Wissenschaftler nicht zu erklären. Die Folgen der globalen Erwärmung sollen durch Klimaschutz gemindert werden . Der größte Teil der von der Sonne zur Erde gelangenden Strahlung kann die Erdatmosphäre mehr oder weniger ungehindert passieren. Ein großer Teil der von der Erde reflektierten Strahlung, insbesondere der Anteil im infraroten Bereich des Spektrums, wird dagegen durch das in der Atmosphäre befindli- che CO2 absorbiert. Die Folge hiervon ist eine Aufheizung der Atmosphäre. Diese Eigenschaft macht Kohlenstoffdioxid zu einem so genannten Treibhausgas. Nach Wasserdampf ist Kohlenstoffdioxid entsprechend seinem Mengenanteil das wirksamste der Treibhausgase, wenngleich die spezifischen Wirksamkeiten von Methan und Ozon höher sind. Alle Treibhausgase zusammen erhöhen die mittlere Temperatur auf der Erdoberfläche von ca. -18°C auf ca. +15°C (natürlicher Treibhauseffekt) . Kohlenstoffdioxid hat einen Anteil von ca. 9% bis 26% an diesem Gesamteffekt und ist somit in hohem Maß für das lebensfreundli- che Klima der Erde mit verantwortlich.
Der Cθ2~Anteil in der Erdatmosphäre war im Verlauf der Erdgeschichte beträchtlichen Schwankungen unterworfen, die ver- schiedene biologische, chemische und physikalische Ursachen haben. Seit wenigstens 650.000 Jahren lag der Anteil jedoch immer unterhalb von 280 ppm. Die Cθ2~Konzentration in den letzten 10.000 Jahren blieb relativ konstant bei 280 ppm. Die Bilanz des Kohlenstoffdioxidkreislaufes war somit in dieser Zeit weitgehend ausgeglichen. Mit Beginn der Industrialisierung im 19. Jahrhundert stieg der Cθ2~Anteil in der Atmosphäre auf bislang 381 ppm (in 2006) und steigt zurzeit weiter um durchschnittlich 1,5 bis 2 ppm pro Jahr.
Die anthropogenen, das heißt die vom Menschen verursachten Cθ2-Emissionen, werden durch die globale Entwaldung nur zu etwa 45% von den natürlichen Kohlenstoffdioxidsenken, zum Beispiel durch das die Weltmeere besiedelnde Phytoplankton, aufgenommen. Demzufolge akkumuliert sich das Kohlenstoffdi- oxid in der Atmosphäre.
Aufgrund der globalen Erwärmung und der vermuteten Zusammenhänge mit der Cθ2-Konzentration in der Erdatmosphäre, deren Ursache in der vom Menschen ausgelösten Emission von Treibhausgasen liegt, wurden und werden Möglichkeiten gesucht, das Anreichern von CO2 in der Erdatmosphäre zu verringern. Eine Option wird unter dem Stichwort Cθ2~Sequestrierung zusammen- gefasst. Dabei versteht man unter Cθ2-Sequestrierung die De- ponierung von Kohlenstoffdioxid, das beispielsweise in Kraftwerken entstanden ist. Die Sequestrierung ist Teil des sogenannten CCS-Prozesses („Carbon Dioxide Capture and Storage") zur Cθ2~armen Nutzung fossiler Rohstoffe bei der Stromerzeugung. Hierbei soll CO2 aus den Verbrennungsprodukten fossiler Energieträger abgetrennt und danach eingelagert werden, um zu verhindern, dass es in die Erdatmosphäre gelangt.
Als Sequestrierung im eigentlichen Sinne bezeichnet man die Einlagerung des CO2• Die Abtrennung aus den Verbrennungspro- dukten im Kraftwerksprozess kann mit unterschiedlichen Verfahren erfolgen, zum Beispiel nach einer Kohlevergasung (CO2- reduziertes IGCC-Kraftwerk) , Verbrennung in Sauerstoffatmo- sphäre oder Cθ2~Wäsche aus dem Rauch- oder Abgas des Kraft- werks. Als mögliche Speicher für das abgetrennte CO2 gelten zum einen geologische Formationen wie Erdöllagerstätten, Erdgaslagerstätten, salzhaltige Grundwasserleiter (so genannte „Aquifere") oder Kohleflöze. Auch eine Lagerung in der Tief- see wird untersucht, ist aber aufgrund der Ansäuerung der Weltmeere nicht opportun.
Die bisherigen Forschungen oder Vorhaben beschäftigen sich in der Regel nur mit der Speicherung von flüssigem oder gasför- migen CO2 oder in Form von Trockeneis. Daneben gibt es aber auch die Möglichkeit, das CO2 als Biomasse zu binden und als daraus gewonnenen Kohlenstoff zu speichern oder anders weiter zu verarbeiten. Beispielsweise kann mit Hilfe von Mikroalgen unter Zufuhr von CO2 aus Abgasen eines Kraftwerksprozesses Biomasse zur energetischen Nutzung erzeugt werden.
Eine Möglichkeit der Realisierung einer derartigen CO2- Sequestrierung besteht in der Ausnutzung eines in der Natur ablaufenden Prozesses. Einzellige, in den Weltmeeren vorkom- mende Organismen wie Algen oder Cyanobakterien beziehungsweise Phytoplankton sind etwa für die Hälfte der globalen Kohlenstofffixierung durch Photosynthese verantwortlich. Der größte Teil dieses fixierten Kohlenstoffs wird über die marinen Nahrungsketten wieder in Form vom CO2 an die Atmosphäre zurückgegeben. Ein kleiner Teil des biogenen Kohlenstoffs sinkt jedoch in tiefere Meeresschichten und wird damit für lange Zeit der Atmosphäre entzogen. Letzterer Prozess hängt in starkem Maße vom im Meer verfügbaren Eisen ab. Ein Teil der globalen Meere zeichnet sich jedoch durch einen Mangel an verfügbarem Eisen aus. Um den Prozess und damit die Kohlenstofffixierung zu fördern, wäre demnach eine Düngung des Meeres mit Eisen eine Option. Jedoch haben Studien ergeben, dass durch die Zugabe von Eisen in diesen Regionen eine Algenblüte ausgelöst werden kann. Durch eine Algendüngung könnten zum Teil gravierende Folgen für die marinen Ökosysteme entstehen, die heute noch nicht adäquat erforscht sind. Alternativ ist es bekannt das bei der Verbrennung fossiler Energieträger frei werdende CO2 in Biomasse in Form von Mikroorganismen zu binden, die in Zusammenwirkung mit Sonnenenergie und weiteren Nährstoffen wie z.B. Phosphat oder
Stickstoff durch direkte Photosynthese in der Lage sind, CO2 in Biomasse zu fixieren. Bei dieser Form der Cθ2~Sequestrie- rung werden die Verbrennungsprodukte beziehungsweise das Rauchgas von fossilen Energieträgern nach entsprechender Reinigung (hauptsächlich von Schwefelverbindungen) durch eine Lösung geleitet, in der sich die Organismen befinden. Die Organismen können sich in bestimmten Lebenszyklen exponentiell vermehren, was einen raschen Aufbau von Biomasse zur Folge hat, der zum Teil deutlich über demjenigen landwirtschaftlich angebauter Pflanzen wie beispielsweise Elefantengras, Zucker- röhr oder Ölfrüchten liegt.
Das Züchten der photosynthetisch aktiven Zellen beziehungsweise der Organismen geschieht entweder in offenen Systemen, wie beispielsweise flachen Teichen, oder in Bioreaktoren. Während die offenen Systeme anfällig für den Eintrag von Verunreinigungen aus der Luft sind, die Zellkulturen dauerhaft schädigen beziehungsweise zerstören können, sind die Prozesse in Bioreaktoren leichter kontrollierbar. Sie haben durch die Möglichkeit einer vertikalen Bauweise potentiell einen gerin- gern Flächenbedarf, benötigen allerdings auch einen höheren
Investitionsaufwand. Die entscheidende Kenngröße für den Wirkungsgrad einer derartigen Anlage ist die durch den Prozess bereitgestellte Biomasse pro Anlagenfläche und Zeiteinheit. Da das Wachstum von zellulären Organismen wie bspw. Algen so genannten logarithmischen Wachstumsgesetzen folgt, ist es für möglichst große Zellwachstumsraten erstrebenswert, die Populationsdynamik in der so genannten log-Phase einzustellen, das heißt die Zellen vermehren sich exponentiell und aus dem Prozess entfernte Zellen können möglichst schnell wieder nachgebildet werden. Voraussetzung für den Erhalt des expo- nentiellen Wachstums ist die ständige Entnahme von Zellen aus dem Prozess und die ständige Erneuerung der Lebensgrundlage der Zellen, das heißt die Erneuerung der Nährstoffe sowie des CO2• Um unproduktive Einschwingphasen und Sättigungseffekte von Zellen zu verhindern, sollte der Prozess möglichst kontinuierlich ablaufen. Weiterhin sollte sich ein stabiles
Gleichgewicht zwischen der nachwachsenden Zellmenge und der entnommenen Zellmenge einstellen. Ein unkontrolliertes Wachstum sollte auch deshalb verhindert werden, da dadurch ein Großteil des Sonnenlichts in den oberflächennahen Zellen absorbiert wird und nicht mehr in tiefere Schichten vordringen kann. Eine Unterbrechung des Prozesses und ein erneutes Anfahren führen zwangsläufig zu Produktionseinbußen.
Entnahmeverfahren sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise werden Suspensionen mit Hilfe von Zentrifugen oder Dekantern getrennt. Diese weisen jedoch in der Regel einen hohen Energiebedarf auf und erscheinen zum Trennen von Zellen deshalb unwirtschaftlich. Ein weiteres gängiges Verfahren sind Mikrofiltrationsmethoden . Kritisch bei diesen Verfahren im Zusammenhang mit der Abtrennung von den in der Regel sehr kleinen Zellen, die nur wenige 10 μm Durchmesser aufweisen, ist jedoch ein Verstopfen der Filter gerade im Zusammenhang mit Algen durch das so genannte Biofouling. Bei diesem Prozess, der häufig in Kontakt mit nicht keimfreiem Wasser abläuft, entsteht ein schleimiger Überzug, der die verwendeten Mikrofilter sehr schnell zusetzt. Ein häufiger Filterwechsel wirkt sich jedoch stark negativ auf die Wirtschaftlichkeit derartiger Prozesse aus. Außerdem müssen Filter zur Gewinnung der Zellen aufwändig rückgespült werden. Neben diesen physikalisch/mechanischen Methoden sind aus der Technik auch chemische Methoden zur Entnahme bekannt. Beispielsweise bei so genannten Flotationsmethoden werden Algen mittels eingeblasener Gase und Zugabe von meist Schaum bildenden Flotationsmitteln gebunden, aufgeschwemmt und mit dem Schaum abgeschöpft. Außerdem sind Flockungsverfahren bekannt, bei denen zum Beispiel durch Änderung des ph-Wertes das Lös- lichkeitsprodukt von Zuschlagsstoffen überschritten wird. In die ausfallenden Flocken werden auch die in der Suspension befindlichen Algen eingebaut, die dann als Sediment zusammen mit den Flocken entfernt werden können.
Nachteilig bei den chemischen Entnahmeverfahren ist zum einen der Zusatz von Chemikalien. So muss bei der Zumengung von Lauge anschließend eine Neutralisation durchgeführt werden, wenn man das alkalische Prozessmedium wieder in den Kreislauf zurückführen möchte. Flotationsmittel lassen sich oft nur schwierig entfernen und können zum Teil schädliche Auswirkun- gen auf die Biologie des Algenwachstums haben. Weiterhin enthält die so abgetrennte Biomasse immer noch Reststoffe des Zusatzes, der oft nur schwer zu entfernen ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein al- ternatives Verfahren anzugeben, mit dem Kohlenstoffdioxid aus einem Rauch- oder Abgasstrom eines Verbrennungsprozesses entnehmbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die in dem unabhängigen Anspruch an- gegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, zur Entnahme von CO2 aus Rauch- oder Abgasen eines Verbrennungsprozesses zumindest ei- nen Teil des Rauch- oder Abgases mit Organismen, insbesondere mit zellularen Organismen, in Kontakt zu bringen, wobei die Organismen zumindest einen Teil des im Rauch- oder Abgas enthaltenen CO2 zum Erzeugen von Biomasse verarbeiten. Hierbei werden den Organismen und/oder der erzeugten Biomasse magne- tische Partikel beigemischt. Zumindest ein Teil der so erzeugten Biomasse wird schließlich in einer magnetischen Separationsstufe abgeschieden.
Vorteilhafterweise wird in einer ersten Ausgestaltung das Rauch- oder Abgas in einem ersten Behälter mit den Organismen in Kontakt gebracht wird, wobei die Biomasse erzeugt wird. Dem ersten Behälter werden die magnetischen Partikel zugeführt, die sich mit der erzeugten Biomasse verbinden. Mit der magnetischen Separationsstufe wird schließlich zumindest ein Teil der erzeugten Biomasse abgeschieden.
In einer alternativen Ausgestaltung wird das Rauch- oder Ab- gas zunächst in einem ersten Behälter mit den Organismen in Kontakt gebracht. Zumindest ein Teil der im ersten Behälter erzeugten Biomasse wird dann einem weiteren Behälter zugeführt. Im weiteren Behälter werden der Biomasse die magnetischen Partikel beigemischt. Schließlich wird zumindest ein Teil der mit den magnetischen Partikeln vermischten Biomasse der magnetischen Separationsstufe zugeführt und mit dieser abgeschieden .
Das Verfahren wird vorteilhafterweise derart ausgeführt, dass das Erzeugen der Biomasse in einem mehrstufigen Prozess erfolgt.
Ebenso können die zellularen Organismen vor der Entnahme der Biomasse durch Zugabe von Zusatzstoffen in Form von Flocken ausgefällt werden, wobei die magnetischen Partikel zumindest zum Teil in die Flocken eingebaut werden.
Die Menge der pro Zeiteinheit entnommenen Biomasse lässt sich vorteilhafterweise über die Menge der zugegebenen magneti- sehen Partikel steuern.
Im ersten Behälter wachsen zellulare Organismen nach. Bei der Entnahme der Biomasse wird nur so viel Biomasse entnommen, dass sich ein stabiles Gleichgewicht zwischen nachwachsender Zellmenge und entnommener Zellmenge einstellt.
Vorteilhafterweise erfolgt die Entnahme der Biomasse kontinuierlich . Die von der magnetischen Separationsstufe abgeschiedene Biomasse wird in einem Fermentationsprozessschritt zu Biogas verarbeitet. Vorteilhafterweise werden einem beim Fermentationsprozessschritt zurück bleibenden Rest der Biomasse in ei- nem weiteren magnetischen Separationsschritt magnetische Partikel entzogen.
Der von der magnetischen Separationsstufe abgeschiedenen Bio- masse wird in einem ersten Prozessschritt Wasser entzogen. Alternativ oder zusätzlich wird die von der magnetischen Separationsstufe abgeschiedene Biomasse in einem zweiten Prozessschritt zur Gewinnung von pflanzlichen Ölen gepresst, wobei Pressrückstände dem Fermentationsprozessschritt zugeführt werden. Die entwässerte Biomasse aus dem ersten Prozessschritt wird dem zweiten Prozessschritt oder dem Fermentationsprozessschritt zugeführt.
Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Entnahme von CO2 aus Rauch- oder Abgasen eines Verbrennungsprozesses weist eine Abgasleitung auf, über welche die Rauch- oder Abgase einem Behälter zugeführt werden, in dem sich Organismen, insbesondere zellulare Organismen, befinden. Diese verarbeiten zumindest einen Teil des in den Rauch- oder Abgasen befindlichen CO2 zu Biomasse. Zumindest ein Teil der Organismen und/oder der erzeugten Biomasse ist mit magnetischen Partikeln versehen. Weiterhin ist eine magnetische Separationsstufe vorgesehen, mit deren Hilfe zumindest ein Teil der erzeugten Biomasse abscheidbar ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigt:
Figur 1 ein fossiles Kraftwerk mit nachgeschalteter CO2- Sequestrierung,
Figur 2 eine Anlage sowie Prozessschritte zur Entnahme von
CO2 aus Rauch- oder Abgasen eines Verbrennungsprozesses . Die Figur 1 zeigt in einer Prinzipdarstellung ein Kraftwerk 1 mit einer Abgasleitung 20, über die Abgase beziehungsweise Rauchgase, die bei der Verbrennung eines fossilen Energieträgers im Kraftwerk 1 entstehen, abgeleitet werden. Dabei ent- halten die Abgase des Verbrennungsprozesses im Kraftwerk 1 schädliches Kohlenstoffdioxid, welches aus dem Abgasstrom entfernt werden soll. Die Abgase gelangen über die Abgasleitung 20 in einen Behälter 30, der ein Volumen einschließt, in dem sich zellulare Organismen 40 befinden. Die zellularen Or- ganismen sind beispielsweise photosynthetisch aktive Zellen wie etwa Mikroalgen oder Bakterien, insbesondere Cyanobakte- rien. Die zellularen Organismen 40 wandeln das im Abgasstrom des Kraftwerks 1 vorhandene Kohlenstoffdioxid unter Zufuhr von Nährstoffen wie bspw. Phosphaten oder Stickstoff, die über eine Einlassöffnung 110 in den Behälter 30 bzw. in das Volumen gelangen, in Biomasse 10 um. Diese Biomasse 10 oder zumindest ein Teil davon kann über eine Entnahmeöffnung 50 des Behälters 30 entnommen werden. Erfindungsgemäß sind den zellularen Organismen 40 magnetische Partikel 60 zugegeben, die insbesondere aus Magnetit bestehen. Die zellularen Organismen 40 sind über ihren Metabolismus in der Lage, neben dem Kohlenstoffdioxid aus dem Abgasstrom und neben den Nährstoffen auch die magnetischen Parti- kel 60 aufzunehmen und ihre Zellstruktur einzubauen, bzw. sich an den magnetischen Partikeln anzulagern. Um diesen Schritt zu erleichtern setzt man in dieser Ausgestaltungsform funktionalisierte magnetische Partikel 60 ein, die zum Beispiel mit einer Eiweiß oder Zuckerschicht umhüllt sind, um die biologische Aktivität zu erhöhen. Auf diese Weise erhalten die zellularen Organismen 40, die das Magnetit 60 aufgenommen bzw. sich an diesem angelagert haben, ihrerseits ein magnetisches Moment und können nachfolgend über eine magnetische Separationsstufe 120 entnommen werden. Als magnetische Separationsstufe 120 kann bspw. ein magnetischer Trommelseparator oder auch andere Magnetabscheider verwendet werden. Bei dieser Entnahme werden die restlichen, magnetitfreien zellularen Organismen 40 nicht beeinflusst. Diese stehen daher für die photosynthetische Umwandlung von CO2 in Biomasse weiterhin zur Verfügung. Über die Menge der zugegebenen magnetischen Partikel 60 kann somit die Entnahmerate von zellularen Organismen 40 beziehungsweise von Biomasse gesteuert werden.
Die zellularen Organismen im Behälter 30 wachsen bei Zugabe von Nährstoffen ständig nach. Unter Berücksichtigung des Nachwachsens wird die Entnahme der Biomasse 10 derart gesteuert bzw. geregelt, dass nur so viel Biomasse 10 entnommen wird, dass sich ein stabiles Gleichgewicht zwischen nachwachsender Zellmenge und entnommener Zellmenge einstellt. Hierzu ist eine Steuer- und Regeleinrichtung 130 vorgesehen, die die magnetische Separationsstufe 120 steuert bzw. regelt. Die Entnahme der Biomasse 10 erfolgt idealerweise kontinuierlich.
Die über die beschriebene magnetische Separation entnommene Biomasse 10 wird anschließend in einer entsprechend der gewünschten Verwendung der Biomasse 10 ausgebildeten Einrichtung 70 weiter verarbeitet. Beispielsweise kann in der Ein- richtung 70 eine Umwandlung von Biomasse in einem Primärenergieträger wie beispielsweise Biogas, Bioethanol oder Biodiesel erfolgen. Je nach Ölgehalt der eingesetzten zellularen Organismen 40 kann die Biomasse 10 zur Gewinnung von pflanzlichen Ölen in der Einrichtung 70 direkt gepresst werden. Die Pressrückstände, die eventuell noch einen hohen Anteil an magnetischen Partikeln 60 besitzen, können über eine Leitung 80 direkt in den Behälter 30 zurückgeführt werden, um den Verlust an entnommenen magnetischen Partikeln 60 auszugleichen. Das abgepresste Öl kann über eine Entnahmeöffnung 90 der Einrichtung 70 entnommen und einem weiteren magnetischen Separator 100 zugeleitet werden, um auch die im Öl enthaltenen Magnetitrückstände zurückzugewinnen. Auch diese können über die Leitung 80 dem Behälter 30 wieder zugeführt werden. Wird die dem Behälter 30 an der Entnahmeöffnung 50 entnommene Biomasse 10 anderweitig verarbeitet, zum Beispiel zu Methanol vergoren oder zu Methan fermentiert, kommen dabei in der Regel wässrige Suspensionen zum Einsatz. Aus diesen können ebenfalls an geeigneter Stelle die magnetischen Partikel zurückgewonnen und dem ursprünglichen Sequestrierungsprozess im Behälter 30 wieder zugeführt werden. In einer alternativen Ausführungsform findet im Behälter 30 zur Entfernung der zellulären Biomasse 10 ein Flukkulati- onsprozess statt, wobei in die dabei entstehenden Flocken magnetische Partikel, bspw. Magnetitpartikel, eingebaut werden. Die gebildeten Flocken werden wie bereits oben beschrie- ben, über ein magnetisches Separationsverfahren aus dem Prozessstrom entfernt.
Bei dieser Methode zur Entnahme der Biomasse unter Ausnutzung des Flukkulationsprozesses werden die zellularen Organismen in einem zwischengeschalteten Prozess durch Zugabe von Zusatzstoffen unter dem Beisein von magnetischen Partikeln 60 in Form von Flocken ausgefällt. Die vorhandenen magnetischen Partikel 60 werden dabei zumindest zum Teil in die ausfallenden Flocken eingebaut, so dass letztere über den magnetischen Separationsprozess entnehmbar sind.
In den Figuren 2A und 2B ist eine alternative Ausführungsform einer Anlage zur CO2-Sequestrierung nebst einem Ablaufdiagramm dargestellt. Wie in der Figur 2A zu erkennen ist, wird über eine Abgasleitung 20 eines Kraftwerks 1 zumindest ein Teil des Abgases des Kraftwerks 1 entnommen. Das entnommene Abgas gelangt in einen Behälter 30 und wird dort in einem mehrstufigen Prozess durch Volumina 32-36 geleitet, in denen sich zellulare Organismen 40 befinden. Dem Behälter 30 werden über einen Eingang 31 neben den Abgasen auch Nährstoffe N sowie Wasser und evtl., wie weiter unten beschrieben wird, Biomasse zugeführt.
Die zellularen Organismen 40 wandeln wie oben beschrieben das im Abgasstrom vorhandene Kohlenstoffdioxid in Biomasse 10 um. Dem letzten Volumen 36 in der Reihe wird schließlich die erzeugte Biomasse entnommen. Im Unterschied zur Ausführungsform der Figur 1 ist hier ein weiterer Behälter 140 vorgesehen, in dem der Biomasse magnetische Partikel 60 zugeführt werden. Dies geschah in der Figur 1 bereits im Behälter 30.
Die dem Volumen 36 entnommene Biomasse 10 wird über eine Entnahmeöffnung 50 des Behälters 30 dem weiteren Behälter 140 zugeführt. Zur Beförderung der Biomasse 10 dient eine Pumpe 150. Die magnetischen Partikel 60 werden dem Behälter 140 zu- geführt und mit Hilfe einer Rührvorrichtung 170 mit der Biomasse 10 vermischt, so dass wie ebenfalls oben beschrieben erreicht wird, dass die Biomasse 10 bzw. die zellularen Organismen 40 die magnetischen Partikel 60 aufnehmen bzw. sich an den magnetischen Partikeln 60 anlagern. Auf diese Weise er- halten die zellularen Organismen 40 (und damit die Biomasse 10), die das Magnetit 60 aufgenommen bzw. sich an diesem angelagert haben, ihrerseits ein magnetisches Moment.
Im Anschluss an den weiteren Behälter 140 ist eine magneti- sehe Separationsstufe 120 vorgesehen. Diese kann bspw. als magnetischer Trommelseparator ausgebildet sein. Die mit einem magnetischen Moment versehene Biomasse 10 wird vom Trommelseparator 120 abgeschieden und über einen Ausgang 121 des Separators 120 abgeführt. Die weitere Verarbeitung der hier abge- führten Biomasse 10 wird im Zusammenhang mit der Figur 2B beschrieben. Nicht vom Separator 120 abgeschiedene Biomasse wird über eine entsprechende Leitung und mit Hilfe der Pumpe 150 wieder dem weiteren Behälter 140 und/oder mit Hilfe der Pumpe 190 dem Behälter 30 zugeführt.
In der Figur 2B ist in einem Ablaufdiagramm die weitere Verarbeitung der abgeschiedenen Biomasse 10 dargestellt. Zur Verarbeitung sind zwei Zweige 210, 220 vorgesehen: Im Zweig 210 wird der abgeschiedenen Biomasse 10 zunächst in einem ersten Prozessschritt 211 Wasser 11 entzogen. In einem zweiten Schritt 212 wird die entwässerte Biomasse 10 bspw. zur Gewinnung von pflanzlichen Ölen gepresst, wobei das gewonnene Öl 12 abgeführt wird. Die Pressrückstände, die eventuell noch einen hohen Anteil an magnetischen Partikeln 60 besitzen, werden in einem dritten Prozessschritt 213, der einen Fermen- tationsprozess umfasst, zu Biogas 13 verarbeitet, welches ebenfalls abgeführt wird. Den hierbei zurück bleibenden Res- ten der Biomasse 10 werden in einem vierten Prozessschritt 214 bzw. einem weiteren magnetischen Separationsschritt 214 in einem weiteren magnetischen Separator die enthaltenen magnetischen Partikel 60 entzogen und bspw. wieder dem weiteren Behälter 140 zugeführt. Zurück bleiben nunmehr lediglich Was- ser 14 sowie organische Rückstände 15. Alternativ kann die im ersten Prozessschritt 211 entwässerte Biomasse unter Umgehung des zweiten Prozessschrittes 212 auch direkt dem vierten Prozessschritt 214 zugeführt werden. Im Zweig 220 wird die im Trommelseparator 120 abgeschiedenen Biomasse 10 in einem ersten Prozessschritt 221 einem Fermen- tationsprozess zugeführt, in dem Biogas 13 erzeugt wird. Wie im Zweig 210 werden den hierbei zurück bleibenden Resten der Biomasse 10 in einem zweiten Prozessschritt 222 bzw. einem weiteren magnetischen Separationsschritt 222 in einem weiteren magnetischen Separator die enthaltenen magnetischen Partikel 60 entzogen und bspw. wieder dem weiteren Behälter 140 zugeführt. Zurück bleiben auch hier Wasser 14 sowie organische Rückstände 15.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Entnahme von CO2 aus Rauch- oder Abgasen eines Verbrennungsprozesses, bei dem zumindest ein Teil des Rauch- oder Abgases mit Organismen (40), insbesondere mit zellularen Organismen, in Kontakt gebracht wird, wobei die Organismen zumindest einen Teil des im Rauch- oder Abgas enthaltenen CO2 zum Erzeugen von Biomasse (10) verarbeiten, dadurch gekennzeichnet, dass
den Organismen (40) und/oder der erzeugten Biomasse (10) magnetische Partikel (60) beigemischt werden und zumindest ein Teil der erzeugten Biomasse (10) in einer magnetischen Separationsstufe (120) abgeschieden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Rauch- oder Abgas in einem ersten Behälter (30) mit den Organismen (40) in Kontakt gebracht wird, wobei die Biomasse (10) erzeugt wird,
- dem ersten Behälter (30) die magnetischen Partikel (60) zu- geführt werden, die sich mit der erzeugten Biomasse (10) verbinden, und
- mit der magnetischen Separationsstufe (120) zumindest ein Teil der erzeugten Biomasse (10) abgeschieden wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Rauch- oder Abgas zunächst in einem ersten Behälter
(30) mit den Organismen (40) in Kontakt gebracht wird,
- zumindest ein Teil der im ersten Behälter (30) erzeugten Biomasse (10) einem weiteren Behälter (140) zugeführt wird, - im weiteren Behälter (140) der Biomasse (10) die magnetischen Partikel (60) beigemischt werden und
- zumindest ein Teil der mit den magnetischen Partikeln (60) vermischten Biomasse (10) der magnetischen Separationsstufe
(120) zugeführt und mit dieser abgeschieden wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen der Biomasse (10) in einem mehrstufigen Prozess erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Partikel (60)
- von den Organismen (40) und/oder von der erzeugten Biomasse (10) aufgenommen und in deren Zellstruktur eingebaut werden oder
— sich an den Organismen (40) und/oder an der erzeugten Biomasse (10) anlagern.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zellularen Organismen (40) vor der Entnahme der Biomasse (10) durch Zugabe von Zusatzstoffen in Form von Flocken ausgefällt werden, wobei die magnetischen Partikel (60) zumindest zum Teil in die Flocken eingebaut werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der pro Zeiteinheit entnommenen Biomasse (10) über die Menge der zugegebenen magnetischen Partikel (60) gesteuert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Behälter (30) zellulare Organismen (40) nachwachsen, wobei bei der Entnahme der Biomasse (10) nur so viel Biomasse (10) entnommen wird, dass sich ein stabiles Gleichgewicht zwischen nachwachsender Zellmenge und entnommener Zellmenge einstellt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahme der Biomasse (10) kontinuierlich erfolgt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der magnetischen Separati- onsstufe (120) abgeschiedene Biomasse in einem Fermentationsprozessschritt (213, 221) zu Biogas (13) verarbeitet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass einem beim Fermentationsprozessschritt (213, 221) zurück bleibenden Rest der Biomasse in einem weiteren magnetischen Separationsschritt (214, 222) magnetische Partikel entzogen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass
- der von der magnetischen Separationsstufe (120) abgeschie- denen Biomasse in einem ersten Prozessschritt (211) Wasser entzogen wird und/oder
- die von der magnetischen Separationsstufe (120) abgeschiedene Biomasse in einem zweiten Prozessschritt (212) zur Gewinnung von pflanzlichen Ölen (12) gepresst wird, wobei Pressrückstände dem Fermentationsprozessschritt (213) zugeführt werden,
wobei die entwässerte Biomasse (10) aus dem ersten Prozessschritt dem zweiten Prozessschritt (212) oder dem Fermentationsprozessschritt (213) zugeführt wird.
13. Anordnung zur Entnahme von CO2 aus Rauch- oder Abgasen eines Verbrennungsprozesses, mit einer Abgasleitung (20), über welche die Rauch- oder Abgase einem Behälter (30) zugeführt werden, in dem sich Organismen (40), insbesondere zel- lulare Organismen, befinden, die zumindest einen Teil des in den Rauch- oder Abgasen befindlichen CO2 zu Biomasse (10) verarbeiten,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Teil der Organismen (40) und/oder der erzeugten Biomasse (10) mit magnetischen Partikeln (60) versehen ist und eine magnetische Separationsstufe (120) vorgesehen ist, mit deren Hilfe zumindest ein Teil der erzeugten Biomasse
(10) abscheidbar ist.
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