WO2009030377A1 - Verfahren und anlage zur ökologisch verträglichen entsorgung von gasförmigem co2 - Google Patents

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WO2009030377A1
WO2009030377A1 PCT/EP2008/006877 EP2008006877W WO2009030377A1 WO 2009030377 A1 WO2009030377 A1 WO 2009030377A1 EP 2008006877 W EP2008006877 W EP 2008006877W WO 2009030377 A1 WO2009030377 A1 WO 2009030377A1
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • A01G7/02—Treatment of plants with carbon dioxide
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G15/00—Devices or methods for influencing weather conditions

Definitions

  • the invention relates to a method and a system for ecologically compatible disposal of gaseous CO 2 , and other exhaust gas constituents, in which CO 2 or CO 2 -containing exhaust gas is passed through a porous or at least gas-permeable, buried in the ground near the pipe system, according to the preamble of the claims 1 and 13.
  • the invention is therefore based on the object to optimize the active absorption and metabolic biological conversion of CO 2 in accordance with effective plants in terms of a method and a system of the generic type so that an effective contribution to C0 2 reduction in the atmosphere becomes.
  • a ground-level laid piping system is routed above or above the piping system or between the piping system and the surface of the cultivated surface a diffusion-reducing layer of bentonites and / or loam and / or mashed loess and / or alginates is introduced into the soil.
  • the exhaust gas is first passed through a gas scrubber to wash out dusts and / or at least sulfur-containing substances, and that the substantially remaining CO 2 is introduced into a pressure accumulator and there water is supplied to CO 2 enrichment, and the thus obtained CO 2 -verense water is fed to fertilize the acreage from the pressure accumulator in the piping system.
  • carbonated water is used for fertilization.
  • the CO 2 used for this purpose comes from the exhaust gas of a power plant or a biogas plant or a Biogasmethanmaschinesstrom. In this way it will be burned out or when Biogas treatment not only disposed of CO 2 in this way, but disposed of as fertilizer, with which those biomass plants are fertilized again, the power plant or biogas plant are fed back.
  • the CO 2 is disposed of in a novel ecologiosche way and simultaneously converted back into biomass.
  • the CO 2 is removed from gas cylinders.
  • this is taken from exhaust gases, in particular power plant exhaust gases.
  • excess CO 2 -containing water is filled or used elsewhere by means of pipeline transport as fertilizer. In this way, this method can also be used in the immediate vicinity of the power plant location.
  • the cultivated area is introduced into which is the acreage of biomass or biogas used in the power plant or the biogas plant, and this preferably in the immediate vicinity of the power plant or Methanmaschinesanlagen redesign, such that the exhaust gases generated directly from the place of origin via the piping system to CO 2 fertilization of the planted biomass is used, which is preferably returned to the power plant.
  • the substances bentonite and / or clay and / or mashed loess and / or alginates are introduced as particles. These form an overall large active surface.
  • perlites are introduced into the soil.
  • Perlites are foamed rocks, as perforated rock particles. These lead as a layer or intermediate layer applied to a further slowing down the diffusion. This increases the residence time of the exhaust gases on the plant that it is intended to metabolize.
  • a diffusion-reducing film can additionally be inserted into the bottom of the cultivation area above the pipeline system for this purpose.
  • the substances bentonite and / or clay and / or milled loess and / or alginates in gas-permeable Mats or tiles above the pipe system but below the surface of the acreage is introduced.
  • the substances can be placed very easily and easily.
  • the mats themselves in turn have a diffusion-slowing effect
  • this is particularly designed by the substances bentonite and / or clay and / or mashed loess and / or alginates in a layer above the substances bentonite and / or clay and / or mashed loess and / or alginates in a layer above the substances bentonite and / or clay and / or mashed loess and / or alginates in a layer above the substances bentonite and / or clay and / or mashed loess and / or alginates in a layer above the substances bentonite and / or clay and / or mashed loess and / or alginates in a layer above the substances bentonite and / or clay and / or mashed loess and / or alginates in a layer above the substances bentonite and / or clay and / or mashed loess and / or alginates in a layer above the substances bentonite and / or clay and / or mashed lo
  • a root-penetrating gas diffusion-reducing mat is arranged, for example, a tile.
  • At least the earth region adjacent to the respective pipe of the pipeline system is confined with hydrophobic sand. This ensures that the carbon dioxide-enriched water stays longer in the soil around the plant and thus can slowly and effectively outgas carbon dioxide for plant uptake.
  • the invention consists in that a layer is provided which is provided with bentonites and / or loam and / or mashed loess and / or alginates and can be placed above the pipeline in the ground. These are then in conjunction with the features according to the device particularly effective for slowing the CO 2 desorption from the soil, so that this gas is as long as possible in the environment of the plant to be metabolized there.
  • bentonites and / or the clay and / or the milled loess are incorporated in a tile, which is simply inserted into the soil above the pipes.
  • the fleece has a diffusion-reducing pore size and width.
  • the exhaust-gas generating device power plant, biogas plant, Biogasmethanmaschinesstrom
  • a gas scrubber and a downstream pressure accumulator, in which water can be supplied, and the pressure accumulator is in turn flow-controlled connected to the pipe system.
  • a volume is delimited by means of a translucent film, so that the bottom side slowly outflowing CO 2 is kept as long as possible and wind-independent in the vicinity of the plants.
  • This can be done either by creating large foil tunnels over the plants, or even a kind of greenhouse.
  • CO 2 is considered to be an extremely highly active plant fertilizer. In this way, the effect of the metabolization of CO 2 is combined with the disposal of the emitted from a power plant CO 2 .
  • the substances are arranged according to claim 1, 2 and 3 in the intermediate jacket of a pipe-in-pipe system, such that through the inner tube whose wall is perforated, the exhaust gas is introduced, and in The intermediate coat filled with the said substances diffuses in, is stored there adsorptively and then slowly discharged into the earth via the outer wall, which is also perforated.
  • Figure 1 Example of a cultivation area applied according to the invention
  • Figure 1 shows an acreage with inserted into the soil 2 piping system 3, through which the exhaust gases of a power plant are passed.
  • the acreage 1 is piled in rows and placed in this embodiment example per row a pipe 3 into the ground 2.
  • the detailed representation in the middle shows an embodiment in which the substances mentioned either as a diffusion-reducing layer 20 above the pipe 3 through which the exhaust gases can be introduced and diffused beyond the perforated wall is placed.
  • the layer 20 can also be designed as a fleece, in which the said substances are incorporated.
  • a diffusion-reducing layer of perlites, or of a perforated film can be introduced into the soil.
  • the film can be designed so that it can be grown through by roots.
  • the lower detail view sees as a diffusion-reducing layer 20 before a kind of cuff, which is placed around the tube 3, and containing said substances.
  • the layer 20 together with the exhaust pipe 3 form a pipe in pipe system.
  • the exhaust gas flows and diffuses through perforated areas in the wall of the tube 3 in the space to the large tube by the substances are filled and form the diffusion-reducing layer 20, so to speak.
  • the outer wall is in turn perforated, so that the exhaust gases then slows down very much and evenly escape into the ground and even partially metabolized even in the root of the plants 10. The remainder of the waste gases are then metabolized when exiting the earth's surface in the leaf area of the plant.
  • All the means shown further slow down the diffusion around the residence time of the exhaust gases, in particular to increase CO 2 in the vicinity of the metabolically active areas of the plant.
  • FIG. 2 shows an embodiment in which the
  • Exhaust gases of a power plant 30 are fed to a gas scrubber 31. This cleans the exhaust of suspended matter, dusts, sulfur, etc.
  • the purified CO 2 -rich exhaust gas is then fed into a pressure accumulator 32 which is operated at a pressure between 1.5 to 8 bar.
  • a pressure accumulator 32 which is operated at a pressure between 1.5 to 8 bar.
  • water is added to the CO 2 -rich exhaust gas so that a reaction to hydrogen carbonate H 2 CO 3 occurs.
  • the water is enriched with carbon dioxide from the power plant exhaust.
  • other CO 2 -rich exhaust gases can be used, for example, the exhaust gas of a biogas plant or a
  • Biogas methanation plant There are also CO 2 -containing exhaust gases. Then, the pipes of the piping system are fed regulated at the output of the pressure accumulator 32. Unlike in Figure 1, the tubes 3 are not semipermeable here, because they should not only pass gas, but also liquid. That is, the tubes 3 are only perforated in this embodiment example, so that they drop by drop the CO 2 laden water and penetrate into the bottom of the cultivation area 1. Within the accumulator 32 minerals can be additionally introduced into the water to increase the fertilizer value even further. Thus, for example, sulfur can also be introduced in small quantities, which, for example, are already passed through from the exhaust gas through the gas scrubber 31 or added later again.
  • the tubes 3 then allow finely metered CO 2 laden water ie
  • the Slowing CO 2 outgassing or moderating penetrates the CO 2 , which outgassed from the water to a part, slowly first to the plant root and then to the plant itself. This metabolizes the CO 2 and builds carbon in the plant material and oxygen is from the Plant desorbed.
  • the biomass produced in the growth can be significantly supported and at the same time, the CO 2 is already reabsorbed at Kraft MaschinensstStortort. This creates the dual function of fertilization plus CO 2 removal from the exhaust gases.
  • the pressure accumulator 32 or the pipelines 3 are provided with acid sensors, so that the influx of CO 2 - loaded water into the field can be controlled so that the soil is not acidified.
  • solution concentrations of 0.05 to 0.5 grams of CO 2 in
  • the CO 2 laden water is compatible with the soil.
  • lime or milk of lime can also be added. In small concentrations, this substance is also plant-compatible or plant-promoting.
  • soil areas with hydrophobic sand can still be introduced laterally to the pipeline 3.
  • Excess exhaust gas water-water mixture can also be filled and transported to the accumulator 32 and used elsewhere.
  • Excess exhaust gas water-water mixture can also be filled and transported to the accumulator 32 and used elsewhere.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anlage zur Entsorgung von gasförmigem CO2 gemäss Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 12. Um hierbei die aktive Aufnahme und stoffwechselmässige biologische Umwandlung von CO2 bei entsprechend effektiven Pflanzen im Hinblick auf ein Verfahren sowie eine Anlage der gattungsgemässen Art so zu optimieren, dass ein effektiver Beitrag zur CO2-Reduktion in der Atmosphäre erreicht wird, ist erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass oberhalb oder im Bereich des Rohrleitungssystems (3) oder zwischen Rohrleitungssystem (3) und Oberfläche der Anbaufläche (2) eine diffusionshemmende Schicht (20) aus Bentoniten und/oder Lehm und/oder gestampften Löss und/oder Alginaten in den Boden eingebracht wird.

Description

Verfahren und Anlage zur ökologisch verträglichen Entsorgung von gasförmigem CO2
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anlage zur ökologisch verträglichen Entsorgung von gasförmigem CO2, und anderen Abgasbestandteilen, bei welchem CO2 oder CO2 -haltiges Abgas über eine poröses oder zumindest gasdurchlässiges, im Erdreich oberflächennah verlegtes Rohrsystem geleitet wird, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 13.
Die Thematik nachwachsender Rohstoffe aus Biomasse ist bekannt. Verschärft wird diese durch aktuelle Diskussionen und Maßnahmen zum Klimawandel. Dabei steht das Problem, dass bei Verbrennung von bspw fossilen Brennstoffen, aber auch bei Verbrennung von Biomasse CO2 und anderen klimaschädlichen Abgasbestandteilen entstehen, im Vordergrund.
Dabei liegt jedoch mit Blick auf fossile Brennstoffe eine Problematik zugrunde, dass der Aufwuchs der Grundlage für die fossilen Brennstoffe vor Jahrmillionen erfolgte und somit heute keinen kompensierenden CO2 -Beitrag mehr zur C02-Bilanz liefern kann. So erzeugen fossile Brennstoffe CO2 als Treibhausgas ohne durch ein zeitsynchrones oder zeitnahes Nachwachsen von CO2 -kompensierenden Pflanzen oder Biomasse diese vorher aufgenommen oder kompensiert zu haben. Bei dem Einsatz von fossilen Brennstoffen hat man somit seit ihrer Nutzung lediglich zusätzliches CO2 erzeugt .
Bei der Nutzung nachwachsender Rohstoffe ist dies anders. Hier findet eine aktive Aufnahme und Verstoffwechselung von CO2 statt, so dass die aus Biomassenutzung durch Verbrennung wieder freiwerdende CO2 -Menge zumindest teilweise kompensiert wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die aktive Aufnahme und stoffwechselmäßige biologische Umwandlung von CO2 bei entsprechend effektiven Pflanzen im Hinblick auf ein Verfahren sowie eine Anlage der gattungsgemäßen Art so zu optimieren, dass ein effektiver Beitrag zur C02-Reduktion in der Atmosphäre erreicht wird.
Die gestellte Aufgabe ist bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen 1 bis 12 angegeben.
Im Hinblick auf eine Einrichtung bzw eine Anlage ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 13 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Anlage sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Hinsichtlich des Verfahrens zur ökologisch verträglichen Entsorgung von gasförmigem CO2, und anderen Abgasbestandteilen, bei welchem CO2 oder CO2-haltiges Abgas über eine poröses oder zumindest gasdurchlässiges, im Erdreich oberflächennah verlegtes Rohrsystem geleitet wird, ist erfindungsgemäß angegeben, dass oberhalb oder im Bereich des Rohrleitungssystems oder zwischen Rohrleitungssystem und Oberfläche der Anbaufläche eine diffusionsreduzierende Schicht aus Bentoniten und/oder Lehm und/oder gestampftem Löß und/oder Alginaten in den Boden eingebracht wird.
Mit dieser Schicht wird eine sehr effektive Diffusion der Abgase ins Erdreich erreicht, so dass das CO2 langsam in Richtung Pflanze diffundieren kann, um dort verstoffwechselt zu werden. Im übrigen wird ein Teil des aus der Rohrleitung austretenden CO2 bereits im Erdreich verstof fwechselt . Zumindest aber kommt es in der Nähe der Pflanzen zu einer beständig höheren CO2- Konzentration, die sodann von der Pflanze verstof fwechselt wird. Die genannten Bentonite, Lehm, Löß und Alginate haben eine hohe Adsorptionsrate von CO2, der danach nur noch verlangsamt abgegeben wird. Besonders aktiv sind dabei Granulate dieser Stoffe.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass das Abgas zunächst durch einen Gaswäscher geführt wird, um Stäube und/oder zumindest schwefelhaltige Substanzen auszuwaschen, und dass das im wesentlichen verbleidende CO2 in einen Druckspeicher eingeleitet und dort Wasser zu CO2 -Anreicherung zugeführt wird, und das so erhaltene CO2 -versetze Wasser zur Düngung der Anbaufläche vom Druckspeicher in das Rohrleitungssystem geführt wird. Im Prinzip wird kohlesäurehaltiges Wasser zur Düngung vernwendet . Der Unterschied zum Verfahren nach der DE 38 29 560 Al ist es jedoch, dass das dafür verwendete CO2 aus dem Abgas eines Kraftwerkes oder einer Biogasanlage oder einer Biogasmethanisierungsanlage stammt. Auf diese Weise wird das aus der Verbrennung oder bei der Biogasbehandlung enstehende CO2 auf diese Wiese nicht nur entsorgt, sondern als Düngerstoff entsorgt, mit welchem diejenigen Biomassepflanzen wieder gedüngt werden, die dem Kraftwerk oder der Biogasanlage wieder zugeführt werden.
Damit wird das CO2 auf eine neuartige ökologiosche Weise entsorgt und gleichzeitigt wieder in Biomasse umgesetzt.
Ein solcher geschlossener Kreislauf ist gänzlich und tatsächlich CO2 neutral. Ebenso werden auch regional belastende Abgase völlig vermieden.
Beim Verfahren gemäß der DE 38 29 560 Al wird das CO2 aus Gasflaschen entnommen. Bei der vorliegenden Erfindung wird dies aus Abgasen, insbesondere Kraftwerksabgasen entnommen .
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass zwischen Druckspeicher und Rohrleitungssystem eine automatische Analyse vorgenommen wird, auf deren Basis der PH-Wert des zugeführten CO2-haltigen Wasser die Zufuhr von zusätzlichem Wasser und/oder Kalk geregelt wird. Auf diese Weise wird eine Übersäuerung des Bodens gänzlich vermieden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass überschüssiges CO2 -haltiges Wasser abgefüllt oder über Fernleitungstransport andernorts als Dünger eingesetzt wird. Auf diese Weise kann diese Methode auch in fernerer Nähe vom Kraftwerksort eingesetzt werden.
Daher ist weiterhin angegeben, dass als Abgas das Abgas eines auf Verbrennung arbeitenden Kraftwerkes, oder einer Biogaserzeugungsanlage oder einer Biogasmethanisierungsanlage verwendet wird, um die besagte Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 4 anzuwenden .
Vorzugsweise ist ausgestaltet, dass die Anbaufläche in welche eingeleitet wird, die Anbaufläche von im Kraftwerk oder der Biogasanlage verwendeter Biomasse oder Biogas ist, und diese vorzugsweise in direkter Kraftwerksnähe oder Methanisierungsanlagennähe liegt, derart, dass die erzeugten Abgase direkt vom Entstehungsort über das Rohrleitungssystem zur CO2 -Düngung der angepflanzten Biomasse verwendet wird, die vorzugsweise wieder dem Kraftwerk zurückgeführt wird.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist daher vorgesehen, dass die Stoffe Bentonite und/oder Lehm und/oder gestampftem Löß und/oder Alginate als Partikel eingebracht werden. Diese bilden eine insgesamt große aktive Oberfläche.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass zusatzlich Perlite in den Boden eingebracht werden. Perlite sind aufgeschäumte Gesteine, als perforierte Gesteinspartikel. Diese führen als Schicht oder Zwischenschicht angelegt zu einer weiteren Verlangsam der Diffusion. Dies erhöht die Verweilzeit der Abgase an der Pflanze, die sie verstoffwechseln soll.
Alternativ oder kummulativ kann zu diesem Zweck auch zusätzlich eine diffusionsreduzierende Folie in den Boden der Anbaufläche oberhalb des Rohrleitungssystemes eingelegt werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Stoffe Bentonite und/oder Lehm und/oder gestampfter Löß und/oder Alginate in gasdurchlässigen Matten oder Fliesen oberhalb des Rohrleitungssystemes aber unterhalb der Oberfläche der Anbaufläche eingebracht wird. Durch die Einbringung in Matten oder Fliesen, können die Substanzen sehr gut und einfach platziert werden. Die Matten selbst haben wiederum eine diffusionsverlangsamende Wirkung
Weiterhin ist dies noch besonders ausgestaltet, indem die Stoffe Bentonite und/oder Lehm und/oder gestampftem Löß und/oder Alginate in einer Schicht oberhalb der
Rohrleitung ins Erdreich eingebracht wird, und dass oberhalb der von den besagten Stoffen angereicherten Schicht eine wurzeldurchdringbare gasdiffusionsreduzierende Matte angeordnet ist, bspw ein Flies.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass zumindest der Erdbereich neben dem jeweiligen Rohr des Rohrleitungssystems mit hydrophobem Sand eingegrenzt wird. Damit wird erreicht, dass sich das Kohlendioxid angereicherte Wasser länger im Bodenbereich um die Pflanze aufhält und somit Kohlendioxid langsam und effektiv zur Pflanzenaufnahme ausgasen kann.
Im Hinblick auf eine Anlage besteht die Erfindung darin, dass eine Schicht vorgesehen ist, welches mit Bentoniten und/oder Lehm und/oder gestampftem Löß und/oder Alginaten versehen und oberhalb der Rohrleitung im Erdreich platzierbar ist. Diese sind dann in Zusammenwirken mit den einrichtungsgemäßen Merkmalen besonders effektiv zur Verlangsamung der CO2 Desorption aus dem Boden, damit dieses Gas möglichst lange in der Umgebung der Pflanze ist um dort verstoffwechselt zu werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Bentonite und/oder der Lehm und/oder der gestampfte Löß in einem Flies, eingearbeitet sind, welches einfach oberhalb der Rohre ins Erdreich eingelegt ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass das Flies eine dif fusionsreduzierende Porengröße und -Weite aufweist.
Um eine effektive Dif fusionsverlangsamung des CO2-
Ausströmens zu erreichen ist angegeben, dass die Rohre von diesem Flies umwickelt sind.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Abgas erzeugende Einrichtung (Kraftwerk, Biogasanlage, Biogasmethanisierungsanlage) mit einem Gaswäscher und einem nachgeschalteten Druckspeicher versehen ist, in welchen Wasser zuführbar ist, und der Druckspeicher wiederum durchflussgeregelt mit dem Rohrsystem verbunden ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass über der Pflanzung und damit auch über dem Rohrleitungssystem ein Volumen mittels einer lichtdurchlässigen Folie abgegrenzt ist, derart dass das bodenseitig langsam ausströmende CO2 möglichst lange und windunabhängig in der Nähe der Pflanzen gehalten wird. Dies kann entweder erfolgen, indem über den Pflanzen große Folientunnel angelegt sind, oder auch eine Art Gewächshaus. Dies trägt der Erkenntnis Rechnung, dass CO2 als extrem hochakiver Pflanzendünger gilt. Auf diese Weise wird der Effekt der Verstoffwechselung von CO2 mit der Entsorgung des aus einem Kraftwerk emittierten CO2 kombiniert . In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Stoffe nach Anspruch 1, 2 und 3 in dem Zwischenmantel eines Rohr-in-Rohr-Systems angeordnet sind, derart, dass durch das innere Rohr, deren Wandung perforiert ist das Abgas einleitbar ist, und in den mit den besagten Stoffen gefüllten Zwischenmantel hineindiffundiert, dort adsorptiv zwischengespeichert und dann über die Außenwandung, die ebenfalls perforiert ist, langsam ins Erdreich abgegeben wird.
Die Erfindung, d.h die weitergehende Ausgestaltung der Erfindung in dieser Zusatzanmeldung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.
Es zeigt:
Figur 1: Beispiel für eine erfindungsgemäß angelegte Anbaufläche
Figur 2 : erfindungsgemäße Abgasaufbereitung und CO2 Einleitung in Wasser und Druckspeicher
Figur 1 zeigt ein Anbaufläche mit ins Erdreich 2 eingelegten Rohrleitungssystem 3, durch welche die Abgase eines Kraftwerkes durchgeleitet werden.
Die Anbaufläche 1 ist in Reihen aufgehäufelt und in diesem Ausgestaltungsbeispiel pro Reihe eine Rohrleitung 3 ins Erdreich 2 gelegt.
Wie die weiteren Bodenschichten oder die Rohrleitung selbst ausgestaltet sein können zeigen im mittleren und unteren Teil von Figur 1 die Detaildarstellungen.
Die Detaildarstellung in der Mitte zeigt eine Ausgestaltungsform bei welcher die genannten Stoffe entweder als diffusionsreduzierende Schicht 20 oberhalb der Rohrleitung 3, durch welche die Abgase eingeleitet und über die perforierte Wandung hinausdiffundieren können, platziert ist. Die Schicht 20 kann aber auch als Flies ausgestaltet sein, in welches die besagten Stoffe eingearbeitet sind. Wahlweise kann oberhalb der Schicht 20 noch eine diffusionsreduzierende Schicht aus Perliten, oder aus einer perforierten Folie ins Erdreich eingebracht werden. Die Folie kann dabei so ausgestaltet sein, dass sie von Wurzeln durchwachsen werden kann.
Die untere Detaildarstellung sieht sieht als diffusionsreduzierende Schicht 20 eine Art Manschette vor, die um das Rohr 3 gelegt wird, und die besagten Stoffe enthält.
Alternativ kann die Schicht 20 zusammen mit dem Abgasrohr 3 ein Rohr in Rohr-System bilden. Durch das innere Rohr 3 strömt das Abgas und diffundiert durch perforierte Bereiche in der Wandung des Rohres 3 in den Zwischenraum zum großen Rohr, indem die Stoffe eingefüllt sind und sozusagen die diffusionsreduzierende Schicht 20 bilden. Die Aussenwandung ist dabei wiederum perforiert, so dass die Abgase sodann sehr stark verlangsamt und gleichmäßig ins Erdreich austreten und sogar im Bereich der Wurzel der Pflanzen 10 schon teilweise verstoffwechselt werden. Der Rest der Abgase wird dann bei Auströmen aus der Erdoberfläche im Blattbereich der Pflanze verstoffwechselt .
Alle dargestellten Mittel verlangsamen weiterhin die Diffusion um die Verweilzeit der Abgase, insbesondere CO2 in der Nähe der stoffwechselaktiven Bereiche der Pflanze zu erhöhen. Zu diesem Zweck können auch Folientunnel oder Gewächshäuser (hier nicht weiter dargestellt) oberhalb der Pflanzen angeordnet sein.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die
Abgase eines Kraftwerkes 30 einem Gaswäscher 31 zugeführt werden. Dieser reinigt das Abgas von Schwebstoffen, Stäuben, Schwefel etc. Das gereinigte CO2-reiche Abgas wird sodann in einen Druckspeicher 32 geführt welcher bei einem Druck zwischen 1,5 bis 8 Bar betrieben wird. Dort wird nun zum CO2-reichen Abgas Wasser dazugegeben, so dass es zu einer Reaktion zu Hydrogencarbonat H2CO3 kommt. Mit anderen Worten, das Wasser wird mit Kohlensäure aus dem Kraftwerksabgas angereichert. Als Abgas können auch andere CO2-reiche Abgase verwendet werden, bspw das Abgas einer Biogasanlage oder einer
Biogasmethanisierungsanlage . Dort fallen ebenfalls CO2- haltige Abgase an. Sodann werden am Ausgang des Druckspeichers 32 die Rohre des Rohrleitungssystems geregelt gespeist. Anders als in Figur 1 sind die Rohre 3 hier nicht semipermeabel, weil sie nicht nur Gas, sondern auch Flüssigkeit durchlassen sollen. D.h. Die Rohre 3 sind in diesem Ausgestaltungsbeispiel lediglich perforiert, so dass sie tröpfenweise das mit CO2 beladene Wasser hindurchlassen und in den Boden der Anbaufläche 1 eindringen. Innerhalb des Druckspeichers 32 können zusätzlich Mineralien in das Wasser eingebracht werden, um den Düngewert noch weiter zu erhöhen. So können bspw auch Schwefel in geringen Mengen eingebracht werden, die bspw bereits aus dem Abgas durch den Gaswäscher 31 durchgelassen oder später wieder hinzugefügt werden.
Die Rohre 3 lassen dann fein dosiert CO2 beladenes Wasser d.h
H2CO3 + H2O + Mineralien in das Erdreich eindringen. Durch die schon in Figur 1 beschriebenen Schichtungen, die die CO2-Ausgasung verlangsamen, bzw moderieren sollen, dringt das CO2 , welches aus dem Wasser zu einem Teil ausgast, langsam zunächst zur Pflanzenwurzel und dann zur Pflanze selbst. Diese verstoffwechselt das CO2 und baut Kohlenstoff im Pflanzenmaterial ein und Sauerstoff wird von der Pflanze desorbiert. So kann die erzeugte Biomasse im Wuchs erheblich untersützt werden und gleichzeitig wird das CO2 bereits am KraftwerksstStandort wieder resorbiert. Dadurch entsteht die Doppelfunktion der Düngung plus CO2 -Entsorgung aus den Abgasen.
Der Druckspeicher 32 oder die Rohrleitungen 3 sind mit Säuresensoren versehen, so dass der Zustrom von CO2 - beladenem Wasser ins Feld so geregelt werden kann, dass der Boden nicht übersäuert . Hierzu werden Lösungskonzentrationen von 0,05 bis 0,5 Gramm CO2 in
Wasser eingestellt. Auf diese Weise ist das CO2 beladene Wasser bodenverträglich. Zur weiteregehenden Neutralisierung kann auch noch Kalk bzw Kalkmilch hinzugegeben Werden. In kleinen Konzentrationen ist auch dieser Stoff pflanzenverträglich bzw pflanzenförderlich. Um das CO2-haltige bzw das H2CO3-haltige Wasser länger im Boden nahe den Wurzel der Pflanzen zu halten können noch seitlich zur Rohrleitung 3 Bodenbereiche mit hydrophobem Sand eingebracht sein. So erfolgt eine effektive und auf die oberirdisch angelegten Pflanzungen fokussierte langsame CO2 - Ausgasung.
Überschüssiges Abgas-Wasser-Wassergemisch kann auch am Druckspeicher 32 abgefüllt und abtransportiert und andernorts verwendet werden. Neben der Möglichkeit der
Abfüllung besteht auch die Transportmöglichkeit über eine Pipeline, um das „Düngewasser" andernorts in Ackerboden oder in Gewächsanlagen/Gewächshäusern einzuleiten.

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zur ökologisch verträglichen Entsorgung von gasförmigem CO2, und anderen
Abgasbestandteilen, bei welchem CO2 oder CO2-haltiges Abgas über eine poröses oder zumindest gasdurchlässiges, im Erdreich oberflächennah verlegtes Rohrsystem geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb oder im Bereich des
Rohrleitungssystems oder zwischen Rohrleitungssystem und Oberfläche der Anbaufläche d.h auf Ackerland eine diffusionsreduzierende Schicht aus Bentoniten und/oder Lehm und/oder gestampftem Löß und/oder Alginaten in den Boden eingebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas zunächst durch einen Gaswäscher geführt wird, um Stäube und/oder zumindest schwefelhaltige Substanzen auszuwaschen, und dass das im wesentlichen verbleidende CO2 in einen Druckspeicher eingeleitet und dort Wasser zu CO2- Anreicherung zugeführt wird, und das so erhaltene
CO2-versetze Wasser zur Düngung der Anbaufläche vom Druckspeicher in das Rohrleitungssystem geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Druckspeicher und Rohrleitungssystem eine automatische Analyse vorgenommen wird, auf deren Basis der PH-Wert des zugeführten CO2-haltigen Wasser die Zufuhr von zusätzlichem Wasser und/oder Kalk geregelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, dass überschüssiges CO2 -haltiges Wasser abgefüllt oder über Fernleitungstransport andernorts als Dünger eingesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Abgas das Abgas eines auf Verbrennung arbeitenden Kraftwerkes, oder einer Biogaserzeugungsanlage oder einer
Biogasmethanisierungsanlage verwendet wird, um die besagte Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 4 anzuwenden .
6. Verfahren nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anbaufläche in welche eingeleitet wird, die Anbaufläche von im Kraftwerk oder der Biogasanlage verwendeter Biomasse oder Biogas ist, und diese vorzugsweise in direkter Kraftwerksnähe oder Methanisierungsanlagennähe liegt, derart, dass die erzeugten Abgase direkt vom Entstehungsort über das Rohrleitungssystem zur CO2 -Düngung der angepflanzten Biomasse verwendet wird, die vorzugsweise wieder dem Kraftwerk zurückgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffe Bentonite und/oder Lehm und/oder gestampftem Löß und/oder Alginate als Partikel eingebracht werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, daduch gekennzeichnet, dass zusatzlich Perlite in den Boden eingebracht werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine diffusionsreduzierende Folie in den Boden der Anbaufläche oberhalb des Rohrleitungssystemes eingelegt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffe Bentonite und/oder Lehm und/oder gestampftem Löß und/oder Alginate in gasdurchlässigen Matten oberhalb des Rohrleitungssystemes aber unterhalb der Oberfläche der Anbaufläche eingebracht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Stoffe Bentonite und/oder Lehm und/oder gestampftem Löß und/oder Alginate in einer Schicht oberhalb der Rohrleitung ins Erdreich eingebracht wird, und dass oberhalb der von den besagten Stoffen angreicherten Schicht eine wurzeldurchdringbare gasdif fusionsreduzierende Matte angeordnet ist. (Bspw ein Flies)
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Erdbereich neben dem jeweiligen Rohr des Rohrleitungssystems mit hydrophobem Sand eingegrenzt wird.
13. Anlage zur ökologisch verträglichen Entsorgung von gasförmigem CO2, und anderen Abgasbestandteilen, bei welchem CO2 oder CO2 -haltiges Abgas über eine poröses oder zumindest gasdurchlässiges, im Erdreich oberflächennah verlegtes Rohrsystem geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schicht vorgesehen ist, welches mit
Bentoniten und/oder Lehm und/oder gestampftem Löß und/oder Alginaten versehen und oberhalb der Rohrleitung im Erdreich platzierbar ist.
14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgas erzeugende Einrichtung (Kraftwerk, Biogasanlage, Biogasmethanisierungsanlage) mit einem Gaswäscher und einem nachgeschalteten Druckspeicher versehen ist, in welchen Wasser zuführbar ist, und der Druckspeicher wiederum durchflussgeregelt mit dem Rohrsystem verbunden ist.
15. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über der Pflanzung und damit auch über dem Rohrleitungssystem ein Volumen mittels einer lichtdurchlässigen Folie abgegrenzt ist, derart dass das bodenseitig langsam ausströmende CO2 möglichst lange und windunabhängig in der Nähe der Pflanzen gehalten wird.
16. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffe nach Anspruch 1 bis 12 in dem
Zwischenmantel eines Rohr-in-Rohr-Systems angeordnet sind, derart, dass durch das innere Rohr, deren Wandung perforiert ist das Abgas einleitbar ist, und in den mit den besagten Stoffen gefüllten Zwischenmantel hineindiffundiert, dort adsorptiv zwischengespeichert und dann über die Außenwandung, die ebenfalls perforiert ist, langsam ins Erdreich abgegeben wird.
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