WO2024132382A1 - Modulare co2-adsorptionsvorrichtung zum trennen von co2 aus einem zugeführten luftstrom mittels eines adsorptions-desorptions-vorgangs - Google Patents

Modulare co2-adsorptionsvorrichtung zum trennen von co2 aus einem zugeführten luftstrom mittels eines adsorptions-desorptions-vorgangs Download PDF

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WO2024132382A1
WO2024132382A1 PCT/EP2023/083101 EP2023083101W WO2024132382A1 WO 2024132382 A1 WO2024132382 A1 WO 2024132382A1 EP 2023083101 W EP2023083101 W EP 2023083101W WO 2024132382 A1 WO2024132382 A1 WO 2024132382A1
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WO
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adsorption
module
chamber
freight container
fan module
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/083101
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Inventor
Friedrich Kneule
Harald Bauer
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Robert Bosch Gmbh
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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
    • B01D53/02—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 by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—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 by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D2259/4558—Gas separation or purification devices adapted for specific applications for transportable use for being employed as mobile cleaners for ambient air, i.e. the earth's atmosphere

Definitions

  • Modular CO2 adsorption device for separating CO2 from a supplied air stream by means of an adsorption-desorption process
  • the invention relates to an adsorption chamber module for a modular CO2 adsorption device, an adsorption fan module for a modular CO2 adsorption device and a modular CO2 adsorption device for separating CO2 (carbon dioxide) from a supplied air stream by means of an adsorption-desorption process.
  • the invention further relates to a use of an adsorption chamber module and/or an adsorption fan module and/or a modular CO2 adsorption device for separating CO2 from a supplied air stream and a method for producing an adsorption chamber module and a method for transporting a modular CO2 adsorption device.
  • WO 2020/212146 A1 discloses a DAC (Direct Air Capture) system with a freight container in which all essential technical components are arranged inside the freight container in order to comply with the external dimensions of the ISO 668 standard for freight containers.
  • DAC Direct Air Capture
  • the arrangement of the technology in the main dimensions of ISO 668 allows for easy transport, it considerably reduces the space available for the adsorption-desorption chamber, i.e. the "reaction space" for the adsorption-desorption process.
  • the entire complex freight container must be repaired. Different sizes can only be accommodated by redesigning it.
  • the present invention relates to an adsorption chamber module for a modular CO2 adsorption device for separating CO2 from a supplied air stream by means of an adsorption-desorption process, with
  • an adsorption-desorption chamber arranged in the freight container for accommodating an adsorbent for adsorbing the CO2 from the supplied air stream
  • the freight container has a receiving unit for releasably fastening at least one adsorption fan module of the modular CO2 adsorption device to an outside of a freight container outer wall in order to guide the air flow by means of a fan unit of the adsorption fan module via the inlet channel into the adsorption-desorption chamber.
  • the present invention further relates to an adsorption fan module for a modular CO2 adsorption device for separating CO2 from a supplied air stream by means of an adsorption-desorption process, with
  • a fan unit arranged in the fan module housing for supplying the air flow into an adsorption-desorption chamber for receiving an adsorbent for adsorbing the CO2 from the supplied air flow
  • the adsorption-desorption chamber is arranged in a freight container, in particular according to ISO 668, of an adsorption chamber module of the modular CO2 adsorption device
  • the fan module housing has an engagement unit for releasably fastening the adsorption fan module to an outside of a freight container outer wall of the freight container in order to guide the air flow by means of the fan unit via an inlet channel of the adsorption chamber module into the adsorption-desorption chamber.
  • the present invention also relates to a modular CO2 adsorption device for separating CO2 from a supplied air stream by means of an adsorption-desorption process, with an adsorption chamber module as described above and at least one adsorption fan module as described above.
  • the present invention further relates to a use of a previously described adsorption chamber module and/or a previously described adsorption fan module and/or a previously described modular CO2 adsorption device for separating CO2 from a supplied air stream.
  • the present invention also relates to a method for producing an adsorption chamber module for a modular CO2 adsorption device for separating CO2 from a supplied air stream by means of an adsorption-desorption process, in particular of the type described above, comprising the steps:
  • a receiving unit on the freight container for detachably fastening at least one adsorption fan module of the modular CO2 adsorption device to an outside of a freight container outer wall in order to guide the air flow by means of a fan unit of the adsorption fan module via the inlet channel into the adsorption-desorption chamber.
  • the present invention further relates to a method for
  • Adsorption device for separating CO2 from a supplied air stream by means of an adsorption-desorption process, wherein the at least one adsorption fan module is arranged in the adsorption-desorption chamber for transport purposes, so that the external dimensions of the freight container of the adsorption chamber module remain unchanged during transport.
  • the modular CO2 adsorption device offers the considerable advantage of being modular, i.e. the separation into an adsorption chamber module and an adsorption fan module, that the size or volume of the adsorption-desorption chamber and thus of the "reaction space", which is also decisive for the amount of adsorbable CO2 from the supplied air flow per container construction volume, can be maximized.
  • the external dimensions of the freight container e.g.
  • the cost of the manufacturing process can be further reduced by separating it into a simple container steel structure on the one hand and a mass-produced technology on the other. Furthermore, in the event of a technical fault, only the adsorption fan module needs to be repaired or replaced. Flexibility is also increased for different freight container sizes, as the adsorption fan modules can be manufactured in different sizes and/or performance classes, whereby the receiving unit and the intervention unit can remain unchanged.
  • the term “separation” includes a separation, for example the removal of CO2 (carbon dioxide) from the air.
  • supply or “supplied” includes an actively carried out or initiated and thus technically controlled or regulated supply of the air flow by means of a fan unit.
  • the modular CO2 adsorption device is designed or configured to separate CO2 from a supplied air stream by means of an adsorption-desorption process, i.e. a cyclically carried out or performed adsorption-desorption process.
  • the basic functioning of the modular CO2 adsorption device or the cyclically carried out or performed adsorption-desorption process can be carried out, for example, analogously to WO 2015/185434 A1.
  • the modular CO2 adsorption device has an adsorption chamber module according to the invention and at least one adsorption fan module according to the invention.
  • the adsorption chamber module is designed or configured to separate CO2 from a supplied air stream in a modular CO2 adsorption device by means of an adsorption-desorption process.
  • the adsorption chamber module has a freight container that functions as a chamber module housing.
  • Freight containers are also referred to as ISO containers.
  • the freight container is preferably designed as an ISO container in accordance with ISO 668.
  • the freight container can preferably have a grid dimension of less than or equal to 8" width, since small 8" units, which are used for example in the form of building integration - i.e. for removing CO2 from room air when the container is installed in the area of building air conditioning - can easily be combined to form 40" and/or 48" containers with several units for free-standing installation for greater separation capacities.
  • An adsorption-desorption chamber is arranged or formed in the freight container, i.e. within the external dimensions of the freight container.
  • the adsorption-desorption chamber is designed to accommodate an adsorbent for adsorbing the CO2 from the supplied air flow. or arranged in the adsorption-desorption chamber, an (appropriately functionalized) adsorbent for adsorption, ie for binding or filtering the CO2 from the supplied air stream, e.g. in the form of CO2 adsorption modules.
  • the adsorption chamber module further comprises an inlet channel for supplying the air flow into the adsorption-desorption chamber and an outlet channel for discharging the CO2-reduced air flow from the adsorption-desorption chamber.
  • the inlet channel and the outlet channel are arranged in the freight container, i.e. within the external dimensions of the freight container.
  • the freight container has a receiving unit.
  • the receiving unit is designed such that at least one adsorption fan module of the modular CO2 adsorption device can be detachably fastened to an outside of a freight container outer wall in order to guide the air flow by means of a fan unit of the adsorption fan module via the inlet channel into the adsorption-desorption chamber.
  • the freight container outer wall is preferably a lateral, i.e. transverse/frontal or longitudinal, freight container outer wall.
  • the receiving unit can be arranged on at least one transverse side or transverse-side freight container outer wall of the freight container and/or at least one longitudinal side or longitudinal-side freight container outer wall of the freight container, so that the at least one adsorption fan module can be detachably fastened to the respective side.
  • the receiving unit can also be arranged on an upper freight container outer wall to which the adsorption fan module can be detachably fastened in such a way that it is arranged on the transverse side or longitudinal side.
  • the receiving unit is designed to form a detachable positive connection with the at least one adsorption fan module, in particular an engagement unit of the at least one adsorption fan module. It is also advantageous if the receiving unit has at least one load-bearing area on the outside of the freight container outer wall, on and/or on which the at least one adsorption fan module can be hung and/or placed and/or fixed for detachable fastening.
  • the load-bearing area has at least one lower load-bearing point, in particular two lower load-bearing points, on which the adsorption fan module can be placed, and/or at least one upper load-bearing point, in particular two upper load-bearing points, to which the adsorption fan module can be fixed.
  • the adsorption fan module on the freight container outer wall can be held in position by means of the receiving unit, for example at the bottom (but also at the top) by means of a positive fit (safety against falling out/down, earthquake safety, ...) and can be secured at the top by tipping out or slipping via bolts and/or other connecting elements.
  • top and “bottom” refer to the intended positioning and orientation of the freight container.
  • the receiving unit has at least one bearing element for the movable, in particular rotatable and/or pivotable and/or slidable mounting of the at least one adsorption fan module on the outside of the freight container outer wall.
  • the receiving unit can have, for example, a hinge and/or a joint and/or a rail or parts thereof.
  • the adsorption-desorption chamber is designed to accommodate the at least one adsorption fan module at least partially, in particular completely, for transport purposes, so that the external dimensions or dimensions of the freight container remain unchanged during transport.
  • the adsorption-desorption chamber has a correspondingly dimensioned, in particular closable opening, through which the at least one adsorption fan module can be introduced into the adsorption-desorption chamber and removed again.
  • the adsorption-desorption chamber is preferably dimensioned such that the adsorption fan module can be arranged in it and transport of the
  • the adsorption fan module can optionally also be installed within the dimensions of the freight container, so that the standard dimensions of the freight container remain unchanged during transport and the adsorption fan module can only be removably attached to the outside of the freight container outer wall at the installation site.
  • the adsorption chamber module also has at least one fluidic connection for the fluidic connection of the at least one detachably attachable or attached adsorption fan module.
  • a fan unit of the at least one adsorption fan module can be connected to the inlet channel of the adsorption chamber module and/or a temperature control unit of the at least one adsorption fan module can be connected to a temperature control line of the adsorption chamber module and/or a pump unit of the at least one adsorption fan module can be connected to a pressure connection of the adsorption chamber module for the desorption process.
  • the at least one fluidic connection is preferably arranged in the freight container, i.e. within the external dimensions of the freight container.
  • the adsorption chamber module preferably has a temperature control line for controlling the temperature of the adsorbent for the adsorption-desorption process with a corresponding fluidic connection, wherein the fluidic connection can be or is connected fluidically to the at least one detachably attachable or attached adsorption fan module.
  • the adsorption chamber module preferably has a pressure connection for providing an overpressure and/or negative pressure for the desorption process, wherein the fluidic connection can be or is connected fluidically to the at least one detachably attachable or attached adsorption fan module.
  • the adsorption chamber module can also have at least one of the following units, which are arranged in the freight container, ie within the external dimensions of the freight container: Tempering unit for tempering the adsorbent for the adsorption-desorption process by means of the tempering line; Pump unit for Providing the overpressure and/or negative pressure for the desorption process at the pressure connection; closing unit for opening and/or closing the inlet channel and/or the outlet channel; drive unit for components to be moved, in particular closing elements of the closing unit; sensor unit for the adsorption-desorption process; control unit for controlling and/or regulating the adsorption-desorption process; energy supply unit and/or energy generation unit for the adsorption-desorption process.
  • Tempering unit for tempering the adsorbent for the adsorption-desorption process by means of the tempering line
  • Pump unit for Providing the overpressure and/or negative pressure for the desorption process at the pressure connection
  • closing unit for opening and/or closing the inlet channel and/or the outlet
  • the adsorption chamber module preferably does not have a fan unit for supplying the air flow into the adsorption-desorption chamber.
  • the adsorption chamber module further comprises at least one electrical connection, in particular an electrical plug connection for the electrical connection of the at least one detachably attachable or attached adsorption fan module.
  • the adsorption chamber module for desorption has a pumping device for providing the negative pressure, as well as an electrical connection for electrically heating the adsorber material.
  • the adsorption fan module is designed or configured to supply an air flow of CO2 for the adsorption-desorption process in a modular CO2 adsorption device.
  • the adsorption fan module has a valve housing and a fan unit.
  • the fan unit is designed or configured to guide the air flow into an adsorption-desorption chamber for receiving an adsorbent for adsorbing the CO2, wherein the adsorption-desorption chamber is arranged in a freight container of an adsorption chamber module of the modular CO2 adsorption device.
  • the fan unit is arranged in the fan module housing.
  • the fan unit does not have to be arranged completely in, ie within, the dimensions of the fan module housing.
  • the fan unit can have one or more fans.
  • the fan module housing has an engagement unit.
  • the engagement unit is designed to releasably fasten the adsorption fan module to an outside of a freight container outer wall of the freight container in order to guide the air flow by means of the fan unit via an inlet channel of the adsorption chamber module into the adsorption-desorption chamber.
  • the engagement unit is advantageously designed to form a releasable, positive connection with the adsorption chamber module, in particular a receiving unit of the adsorption chamber module.
  • the engagement unit is designed for detachable fastening, to be hung and/or placed and/or fixed on the outside of the freight container outer wall on at least one load-bearing area.
  • the engagement unit is preferably designed to be hung and/or placed and/or fixed on a correspondingly designed load-bearing area on the outside of the freight container outer wall.
  • the engagement unit is advantageously designed for detachable fastening, to be placed on at least one lower load-bearing point, in particular two lower load-bearing points of the load-bearing area, and/or to be fixed to at least one upper load-bearing point, in particular two upper load-bearing points of the load-bearing area.
  • the engagement unit has at least one bearing element for movable, in particular rotatable and/or pivotable and/or slidable mounting on the outside of the freight container outer wall.
  • the engagement unit can have, for example, a hinge and/or a joint and/or guide element or parts thereof.
  • the fan unit further comprises at least one of the following units, which is/are arranged in and/or on the fan module housing: Temperature control unit for controlling the temperature of the adsorbent for the adsorption-desorption process; Pump unit for providing an overpressure and/or negative pressure for the desorption process; Closing unit for opening and/or closing the inlet channel and/or the outlet channel; Drive unit for moving components, in particular closing elements of a/the closing unit; sensor unit for the adsorption-desorption process; control unit for controlling and/or regulating the adsorption-desorption process; energy supply unit and/or energy generation unit for the adsorption-desorption process.
  • Temperature control unit for controlling the temperature of the adsorbent for the adsorption-desorption process
  • Pump unit for providing an overpressure and/or negative pressure for the desorption process
  • Closing unit for opening and/or closing the inlet channel and/or the outlet channel
  • Drive unit for moving components, in particular closing elements of a/the closing unit
  • the adsorption fan module preferably has at least one fluidic connection for fluidic connection to the adsorption chamber module.
  • the fan unit can be fluidically connected to the inlet channel of the adsorption chamber module and/or the temperature control unit to a temperature control line of the adsorption chamber module and/or the pump unit to a pressure connection of the adsorption chamber module for the desorption process.
  • the temperature control unit can contain a heat pump and/or an electric heater
  • the closing unit is designed to open and/or close the inlet channel and/or the outlet channel and thus the adsorption-desorption chamber depending on the process.
  • the closing unit can comprise one or more valves.
  • the closing unit can have an inlet valve which is arranged in the inlet channel for the intake air flow and is designed to open and/or close the inlet channel and thereby isolate the adsorption-desorption chamber upstream.
  • the closing unit can also have an outlet valve which is arranged in the outlet channel for the CO2-reduced air flow and is designed to open and/or close the outlet channel and isolate the adsorption-desorption chamber downstream.
  • the closing unit can also have a CO2 valve, which is arranged in a CO2 outlet channel of the adsorption-desorption chamber and is designed to open and/or close a CO2 outlet channel in order to specifically discharge the adsorbed, i.e. bound/filtered and desorbed, i.e. released CO2 from the adsorption-desorption chamber.
  • the closing unit can also be designed to close the freight container outer wall by means of closing elements, e.g. rotatable flaps and/or slats, so that the fan unit has a closed wall section of the freight container outer wall, in particular for the desorption process.
  • the closing unit can also have a door or several doors, in particular sliding doors, as a closing element.
  • the control unit can be designed to be connected to other control units and/or a central control unit by means of radio transmission such as Wi-Fi, Bluetooth, near-field communication, etc.
  • the adsorption fan module can also comprise other components, such as components for generating and/or distributing a desorption gas (e.g. water vapor) and/or separation elements (e.g. liquid traps).
  • a desorption gas e.g. water vapor
  • separation elements e.g. liquid traps
  • the adsorption fan module further comprises at least one electrical connection, in particular an electrical plug connection for electrical connection to the adsorption chamber module.
  • fan modules can be directly coupled to one another electrically or fluidically.
  • fan modules that are attached to the same freight container can have connections for electricity or fluids, so that additional cables can be avoided.
  • the at least one adsorption fan module is detachably attached to the outside of the freight container outer wall of the freight container of the adsorption chamber module or is accommodated in the adsorption-desorption chamber, so that the external dimensions of the freight container of the adsorption chamber module remain unchanged during transport. Transport in the freight container is easily possible if the adsorption fan module has suitable external dimensions compared to openings in the freight container, so that the adsorption fan module can be pushed into the freight container through the closable opening after tipping, for example, and then removed again on site.
  • the adsorption fan module can be arranged together with the adsorber material in the adsorption-desorption chamber. However, the adsorber material can also be transported separately. Because changing the adsorbent material must be easy due to the expected degradation over time and the freight container would therefore be transported unnecessarily “empty” in future scenarios.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a CO2
  • Fig. 2 is a schematic representation of a modular CO2 adsorption device according to the invention in a front view
  • Fig. 3 is a schematic representation of a modular CO2 adsorption device according to the invention in a perspective view
  • Fig. 4 is a flow chart of a method for producing an adsorption chamber module according to the invention.
  • Fig. 1 shows a CO2 adsorption device 10 for separating CO2 (carbon dioxide) according to the prior art.
  • FIG. 2 shows a modular CO2 adsorption device 20 according to the invention, which is also designed to separate CO2 (carbon dioxide) from a supplied air stream by means of a cyclically carried out adsorption-desorption process.
  • the CO2 adsorption device 10 and the modular CO2 adsorption device 20 each have a freight container 12; 22 in which an adsorption-desorption chamber 14; 24 is arranged for receiving an adsorbent (not shown) for adsorbing the CO2 from the supplied air stream.
  • the CO2 adsorption device 10 and the modular CO2 adsorption device 20 each further comprise a fan unit 16; 26 with fans 17; 27 for supplying the air flow into the respective adsorption-desorption chamber 14; 24 and a tempering unit 18; 28 for tempering the adsorbent for the adsorption-desorption process.
  • the CO2 adsorption device 10 and the modular CO2 adsorption device 20 also have closing elements 19; 29 for closing the respective adsorption-desorption chamber 14; 24.
  • the fans 17 of the fan unit 16 are arranged in the freight container 12, i.e. within the external dimensions or dimensions of the freight container 12.
  • the inventive CO2 adsorption device 20 from Fig. 2 is modular and has an adsorption chamber module 30 and a separate adsorption fan module 40, which is detachably attached to the outside of the freight container 22, i.e. outside the dimensions of the freight container 22 of the adsorption chamber module 30.
  • the voluminous fan unit 26 with the fans 27 has been "separated" from the freight container 22 into the external adsorption fan module 40 according to the invention or into a fan module housing 42 of the adsorption fan module 40, wherein the air flow can still be fed into the adsorption-desorption chamber 24 by means of the fan unit 26 of the adsorption fan module 40 via an inlet channel (not shown) of the adsorption chamber module 30.
  • the adsorption chamber module 30 only has the freight container 22 with the adsorption-desorption chamber 24, which now has a significantly larger volume due to the freed-up space compared to the adsorption-desorption chamber 14 according to the prior art from Fig. 1.
  • the freight container 22 has a receiving unit 36 on an outer side 32 of a lateral freight container outer wall 34.
  • the fan module housing 42 of the adsorption fan module 40 has an engagement unit 44.
  • the receiving unit 36 of the adsorption chamber module 30 and the engagement unit 44 of the adsorption fan module 40 are designed to form a detachable, positive connection together, which is explained in more detail below in the description of Fig. 3.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of another modular CO2 adsorption device 20 according to the invention in a perspective view.
  • the receiving unit 36 is arranged on a long side of the freight container 22, so that the at least one adsorption fan module 40 is detachably attached to the long side.
  • the receiving unit 36 has a load-bearing area 46 on the outside 32 of the long side freight container outer wall 34 with two lower load-bearing points 48a, on which the adsorption fan module 40 is placed, and two upper load-bearing points 48b, on which the adsorption fan module 40 is fixed.
  • due to the increased volume of the adsorption-desorption chamber 24 it is now suitable and designed to accommodate the adsorption fan module 40 for transport purposes, so that the external dimensions of the freight container 22 remain unchanged during transport.
  • the adsorption-desorption chamber 24 has an appropriately dimensioned, in particular closable, opening 50 through which the at least one adsorption fan module 40 can be introduced into the adsorption-desorption chamber 24 for transport and removed again for assembly and commissioning.
  • Fig. 4 shows a flow chart of a method 100 for producing an adsorption chamber module 30 for a modular CO2 adsorption device 20 for separating CO2 from a supplied air stream by means of an adsorption-desorption process.
  • the method 100 comprises a step of providing 102 a freight container 22, which is designed in particular according to ISO 668, as a chamber module housing 22.
  • the method 100 further comprises a step of forming 104 an adsorption-desorption chamber 24 in the freight container 22 for receiving an adsorbent for adsorbing the CO2 from the supplied air stream.
  • the method 100 also includes a step of forming 106 an inlet channel for supplying the air flow into the adsorption-desorption chamber 24.
  • the method 100 further includes a step of forming 108 an outlet channel for discharging the CO2-reduced air flow from the adsorption-desorption chamber 24.
  • the method 100 finally includes a step of forming 110 a receiving unit 36 on the freight container 22 for releasably fastening at least one adsorption fan module 40 of the modular CO2 adsorption device 20 to an outer side 32 of a freight container outer wall 34 in order to guide the air flow by means of a fan unit 26 of the adsorption fan module 40 via the inlet channel into the adsorption-desorption chamber 24.
  • an embodiment includes an “and/or” connection between a first feature and a second feature, this is to be read as meaning that the embodiment according to one embodiment has both the first feature and the second feature and according to another embodiment has either only the first feature or only the second feature.

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Abstract

Es wird eine modulare CO2-Adsorptionsvorrichtung (20) zum Trennen von CO2 aus einem zugeführten Luftstrom mittels eines Adsorptions-Desorptions- Vorgangs vorgestellt, welche ein Adsorptionskammermodul (30) und zumindest ein Adsorptionsventilatormodul (40) aufweist, wobei das Adsorptionsventilatormodul (40) an einer Außenseite (32) einer Frachtcontaineraußenwand (34) eines Frachtcontainers (22) des Adsorptionskammermoduls (30) lösbar befestigt ist.

Description

Beschreibung
Titel
Modulare CO2-Adsorptionsvorrichtung zum Trennen von CO2 aus einem zugeführten Luftstrom mittels eines Adsorptions-Desorptions-Vorgangs
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Adsorptionskammermodul für eine modulare CO2- Adsorptionsvorrichtung, ein Adsorptionsventilatormodul für eine modulare CO2- Adsorptionsvorrichtung und eine modulare CO2-Adsorptionsvorrichtung zum Trennen von CO2 (Kohlenstoffdioxid) aus einem zugeführten Luftstrom mittels eines Adsorptions-Desorptions-Vorgangs. Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung eines Adsorptionskammermoduls und/oder eines Adsorptionsventilatormoduls und/oder einer modularen CO2- Adsorptionsvorrichtung zum Trennen von CO2 aus einem zugeführten Luftstrom sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Adsorptionskammermoduls und ein Verfahren zum Transportieren einer modularen CO2-Adsorptionsvorrichtung.
Die WO 2020/212146 A1 offenbart ein DAC-System (Direct Air Capture) mit einem Frachtcontainer, bei dem alle wesentlichen Technikkomponenten innerhalb des Frachtcontainers angeordnet sind, um die Außenabmessungen der ISO 668 Norm für Frachtcontainer einzuhalten. Die Anordnung der Technik in den Hauptabmessungen der ISO 668 erlaubt zwar einen einfachen Transport, reduziert jedoch den zur Verfügung stehenden Platz für die Adsorptions- Desoptions- Kammer, d.h. den „Reaktionsraum“ für den Adsorptions-Desorptions- Vorgang beträchtlich. Ferner muss im Falle von Störungen der Technik der gesamte komplexe Frachtcontainer repariert werden. Unterschiedliche Baugrößen können jeweils nur über Umkonstruktion bedient werden.
Offenbarung der Erfindung Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Adsorptionskammermodul für eine modulare CO2-Adsorptionsvorrichtung zum Trennen von CO2 aus einem zugeführten Luftstrom mittels eines Adsorptions-Desorptions-Vorgangs, mit
- einem als Kammermodulgehäuse fungierenden Frachtcontainer, der insbesondere nach ISO 668 ausgebildet ist,
- einer in dem Frachtcontainer angeordneten Adsorptions-Desorptions-Kammer zur Aufnahme eines Adsorbens zur Adsorption des CO2 aus dem zugeführten Luftstrom,
- einem Einlasskanal zum Zuführen des Luftstroms in die Adsorptions- Desorptions-Kammer, und
- einem Auslasskanal zum Abführen des CO2-reduzierten Luftstroms aus der Adsorptions-Desorptions-Kammer, wobei der Frachtcontainer eine Aufnahmeeinheit zur lösbaren Befestigung zumindest eines Adsorptionsventilatormoduls der modularen CO2- Adsorptionsvorrichtung an einer Außenseite einer Frachtcontaineraußenwand aufweist, um den Luftstrom mittels einer Ventilatoreinheit des Adsorptionsventilatormoduls über den Einlasskanal in die Adsorptions- Desorptions-Kammer zu führen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Adsorptionsventilatormodul für eine modulare CO2-Adsorptionsvorrichtung zum Trennen von CO2 aus einem zugeführten Luftstrom mittels eines Adsorptions-Desorptions-Vorgangs, mit
- einem Ventilatormodulgehäuse, und
- einer in dem Ventilatormodulgehäuse angeordneten Ventilatoreinheit zum Zuführen des Luftstroms in eine Adsorptions-Desorptions-Kammer zur Aufnahme eines Adsorbens zur Adsorption des CO2 aus dem zugeführten Luftstrom, wobei die Adsorptions-Desorptions-Kammer in einem Frachtcontainer, insbesondere nach ISO 668, eines Adsorptionskammermoduls der modularen CO2-Adsorptionsvorrichtung angeordnet ist, wobei das Ventilatormodulgehäuse eine Eingriffseinheit zur lösbaren Befestigung des Adsorptionsventilatormoduls an einer Außenseite einer Frachtcontaineraußenwand des Frachtcontainers aufweist, um den Luftstrom mittels der Ventilatoreinheit über einen Einlasskanal des Adsorptionskammermoduls in die Adsorptions-Desorptions-Kammer zu führen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine modulare CO2- Adsorptionsvorrichtung zum Trennen von CO2 aus einem zugeführten Luftstrom mittels eines Adsorptions-Desorptions-Vorgangs, mit einem vorangehend beschriebenen Adsorptionskammermodul und zumindest einem vorangehend beschriebenen Adsorptionsventilatormodul.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist des Weiteren eine Verwendung eines vorangehend beschriebenen Adsorptionskammermoduls und/oder eines vorangehend beschriebenen Adsorptionsventilatormoduls und/oder einer vorangehend beschriebenen modularen CO2-Adsorptionsvorrichtung zum Trennen von CO2 aus einem zugeführten Luftstrom.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zum Herstellen eines Adsorptionskammermoduls für eine modulare CO2-Adsorptionsvorrichtung zum Trennen von CO2 aus einem zugeführten Luftstrom mittels eines Adsorptions-Desorptions-Vorgangs, insbesondere der vorangehend beschriebenen Art, mit den Schritten:
- Bereitstellen eines Frachtcontainers, der insbesondere nach ISO 668 ausgebildet ist, als Kammermodulgehäuse,
- Ausbilden einer Adsorptions-Desorptions-Kammer in dem Frachtcontainer zur Aufnahme eines Adsorbens zur Adsorption des CO2 aus dem zugeführten Luftstrom,
- Ausbilden eines Einlasskanals zum Zuführen des Luftstroms in die Adsorptions-Desorptions-Kammer,
- Ausbilden eines Auslasskanals zum Abführen des CO2-reduzierten Luftstroms aus der Adsorptions-Desorptions-Kammer, und
- Ausbilden einer Aufnahmeeinheit an dem Frachtcontainer zur lösbaren Befestigung zumindest eines Adsorptionsventilatormoduls der modularen CO2-Adsorptionsvorrichtung an einer Außenseite einer Frachtcontaineraußenwand, um den Luftstrom mittels einer Ventilatoreinheit des Adsorptionsventilatormoduls über den Einlasskanal in die Adsorptions- Desorptions-Kammer zu führen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zum
Transportieren einer vorangehend beschriebenen modularen CO2-
Adsorptionsvorrichtung zum Trennen von CO2 aus einem zugeführten Luftstrom mittels eines Adsorptions-Desorptions-Vorgangs, wobei das zumindest eine Adsorptionsventilatormodul zu Transportzwecken in der Adsorptions- Desorptions-Kammer angeordnet wird, sodass die Außenmaße des Frachtcontainers des Adsorptionskammermoduls beim Transport unverändert bleiben.
Die erfindungsgemäße modulare CO2-Adsorptionsvorrichtung bietet durch die Modularität, d.h. die Trennung in ein Adsorptionskammermodul und ein Adsorptionsventilatormodul den erheblichen Vorteil, dass die Größe bzw. das Volumen der Adsorptions-Desorptions-Kammer und somit des „Reaktionsraumes“, welcher mit entscheidend für die Menge des adsorbierbaren CO2 aus dem zugeführten Luftstrom pro Containerbauvolumen ist, maximiert werden kann. Hierbei können die Außenabmessungen des Frachtcontainer (bspw. nach ISO 668) für den Transport eingehalten werden und zugleich durch die „Ausgliederung“ der voluminösen Ventilatoreinheit in ein separates Adsorptionsventilatormodul - welches erst vor Ort (außerhalb der Hauptabmessungen der ISO 668) an der Außenseite der Frachtcontaineraußenwand lösbar befestigbar ist - ein weitaus größeres Volumen des Frachtcontainers als Adsorptions-Desorptions-Kammer für das zu zyklisierende Adsorbermaterial genutzt werden. Somit kann der spezifische Invest [EUR_Adsorbertechnik / kg_Adsorbermaterial] deutlich reduziert werden.
Ferner kann der Aufwand beim Herstellungsprozess durch die Trennung in einen einfachen Container-Stahlbau einerseits und eine Technologie aus Massenfertigung anderseits weiter stark reduziert werden. Des Weiteren muss im Falle von Störungen der Technik nur das Adsorptionsventilatormodul repariert bzw. ausgetauscht werden. Auch wird die Flexibilität bei unterschiedlichen Frachtcontainergrößen erhöht, da die Adsorptionsventilatormodule in verschiedenen Baugrößen und/oder Leistungsklassen hergestellt werden können, wobei die Aufnahmeeinheit und die Eingriffseinheit unverändert bleiben können.
Der Begriff „Trennen“ umfasst im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Abtrennen, bspw. Abscheiden von CO2 (Kohlestoffdioxid) aus der Luft. Der Begriff „Zuführen“ bzw. „zugeführt“ umfasst im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein aktiv durchgeführtes bzw. veranlasstes und damit technisch gesteuertes bzw. geregeltes Zuführen des Luftstroms mittels einer Ventilatoreinheit.
Die erfindungsgemäße modulare CO2-Adsorptionsvorrichtung ist zum Trennen von CO2 aus einem zugeführten Luftstrom mittels eines Adsorptions- Desorptions-Vorgangs, d.h. eines zyklisch durchführbaren bzw. durchgeführten Adsorptions-Desorptions-Vorgangs ausgebildet bzw. eingerichtet. Die grundsätzliche Funktionsweise der modularen CO2-Adsorptionsvorrichtung bzw. des zyklisch durchführbaren bzw. durchgeführten Adsorptions-Desorptions- Vorgangs kann bspw. analog zur WO 2015/185434 A1 erfolgen. Hierfür weist die modulare CO2-Adsorptionsvorrichtung ein erfindungsgemäßes Adsorptionskammermodul und zumindest einen erfindungsgemäßes Adsorptionsventilatormodul auf.
Das Adsorptionskammermodul ist ausgebildet bzw. eingerichtet, um in einer modularen CO2-Adsorptionsvorrichtung CO2 aus einem zugeführten Luftstrom mittels eines Adsorptions-Desorptions-Vorgangs zu trennen.
Hierfür weist das Adsorptionskammermodul einen als Kammermodulgehäuse fungierenden Frachtcontainer auf. Frachtcontainer werden auch als ISO- Container bezeichnet. Der Frachtcontainer ist bevorzugt als ISO-Container nach ISO 668 ausgebildet.
Der Frachtcontainer kann bevorzugt ein Rastermaß von kleiner oder gleich 8“ Breite aufweisen, da kleine 8“-Einheiten die zum Beispiel in Form einer Gebäudeintegration also zum Entfernen von CO2 aus Raumluft bei Aufstellung des Containers im Bereich der Gebäudeklimatisierung leicht zu 40“ und/oder 48“ Containern mit mehreren Einheiten für eine Freiaufstellung für größere Abscheideleistungen kombiniert werden können.
In dem Frachtcontainer, d.h. innerhalb der Außenmaße bzw. Abmessungen des Frachtcontainers ist eine Adsorptions-Desorptions-Kammer angeordnet bzw. ausgebildet. Die Adsorptions-Desorptions-Kammer ist zur Aufnahme eines Adsorbens zur Adsorption des CO2 aus dem zugeführten Luftstrom ausgebildet bzw. eingerichtet In der Adsorptions-Desorptions-Kammer kann ein (entsprechend funktionalisiertes) Adsorbens zur Adsorption, d.h. zur Bindung bzw. Filterung des CO2 aus dem zugeführten Luftstrom, bspw. in Form von CO2- Adsorptionsmodulen angeordnet sein.
Das Adsorptionskammermodul weist ferner einen Einlasskanal zum Zuführen des Luftstroms in die Adsorptions-Desorptions-Kammer und einen Auslasskanal zum Abführen des CO2-reduzierten Luftstroms aus der Adsorptions-Desorptions- Kammer auf. Der Einlasskanal und der Auslasskanal sind in dem Frachtcontainer, d.h. innerhalb der Außenmaße bzw. Abmessungen des Frachtcontainers angeordnet.
Der Frachtcontainer weist eine Aufnahmeeinheit auf. Die Aufnahmeeinheit ist derart ausgebildet, dass zumindest ein Adsorptionsventilatormodul der modularen CO2-Adsorptionsvorrichtung an einer Außenseite einer Frachtcontaineraußenwand lösbar befestigbar ist, um den Luftstrom mittels einer Ventilatoreinheit des Adsorptionsventilatormoduls über den Einlasskanal in die Adsorptions-Desorptions-Kammer zu führen. Bei der Frachtcontaineraußenwand handelt es sich hierbei bevorzugt um eine seitliche, d.h. querseitige/stirnseitige oder längsseitige Frachtcontaineraußenwand.
Demnach kann die Aufnahmeeinheit an zumindest einer Querseite bzw. querseitigen Frachtcontaineraußenwand des Frachtcontainers und/oder zumindest einer Längsseite bzw. längsseitigen Frachtcontaineraußenwand des Frachtcontainers angeordnet sein, sodass das zumindest eine Adsorptionsventilatormodul an der jeweiligen Seite lösbar befestigbar ist. Die Aufnahmeeinheit kann jedoch auch an einer oberen Frachtcontaineraußenwand angeordnet sein, an der das Adsorptionsventilatormodul derart lösbar befestigbar ist, dass es an der Querseite oder Längsseite angeordnet ist.
Vorteilhafterweise ist die Aufnahmeeinheit ausgebildet, eine lösbare formschlüssige Verbindung mit dem zumindest einen Adsorptionsventilatormodul, insbesondere einer Eingriffseinheit des zumindest einen Adsorptionsventilatormoduls einzugehen. Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Aufnahmeeinheit an der Außenseite der Frachtcontaineraußenwand zumindest einen Lastaufnahmebereich aufweist, an und/oder auf dem das zumindest eine Adsorptionsventilatormodul zur lösbaren Befestigung einhängbar und/oder aufsetzbar und/oder fixierbar ist. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Lastaufnahmebereich zumindest einen unteren Lastaufnahmepunkt, insbesondere zwei untere Lastaufnahmepunkte aufweist, auf dem/denen das Adsorptionsventilatormodul aufsetzbar ist, und/oder zumindest einen oberen Lastaufnahmepunkt, insbesondere zwei obere Lastaufnahmepunkte aufweist, an dem/denen das Adsorptionsventilatormodul fixierbar ist D.h., mit anderen Worten, dass zur Montage und Inbetriebnahme das Adsorptionsventilatormodul an der Frachtcontaineraußenwand mittels der Aufnahmeeinheit bspw. unten (aber auch oben) durch Formschluss in Position gehalten (Sicherheit gegen heraus-/ herabfallen, Erdbebensicherheit, ...) und oben durch Herauskippen oder -rutschen über Bolzen und/oder andere Verbindungselemente gesichert werden kann. Hierbei beziehen sich die Begriffe „oben“ und „unten“ auf die bestimmungsgemäße Positionierung bzw. Orientierung des Frachtcontainers.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Aufnahmeeinheit zumindest ein Lagerelement zur beweglichen, insbesondere drehbaren und/oder schwenkbaren und/oder schiebbaren Lagerung des zumindest einen Adsorptionsventilatormoduls an der Außenseite der Frachtcontaineraußenwand aufweist. Hierfür kann die Aufnahmeeinheit bspw. ein Scharnier und/oder ein Gelenk und/oder eine Schiene oder jeweils Teile davon aufweisen.
Es ist des Weiteren vorteilhaft, wenn die Adsorptions-Desorptions-Kammer ausgebildet ist, das zumindest eine Adsorptionsventilatormodul zu Transportzwecken zumindest teilweise, insbesondere vollständig aufzunehmen, sodass die Außenmaße bzw. Abmessungen des Frachtcontainers beim Transport unverändert sind. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Adsorptions- Desorptions-Kammer eine entsprechend dimensionierte, insbesondere verschließbare Öffnung aufweist, durch die das zumindest eine Adsorptionsventilatormodul in die Adsorptions-Desorptions-Kammer einbringbar und wieder herausnehmbar ist. D.h., mit anderen Worten, dass die Adsorptions- Desorptions-Kammer bevorzugt so dimensioniert ist, dass das Adsorptionsventilatormodul in dieser anordenbar ist und ein Transport des Adsorptionsventilatormodul optional auch innerhalb der Abmessungen des Frachtcontainers erfolgen kann, sodass die Standardabmessungen des Frachtcontainers beim Transport unverändert sind und das Adsorptionsventilatormodul erst am z.B. Aufstellungsort an der Außenseite der Frachtcontaineraußenwand lösbar befestigt werden kann.
Vorteilhafterweise weist das Adsorptionskammermodul außerdem zumindest einen fluidischen Anschluss zur fluidischen Anbindung des zumindest einen lösbar befestigbaren oder befestigten Adsorptionsventilatormoduls auf. Hierbei kann/können mittels des fluidischen Anschlusses insbesondere eine Ventilatoreinheit des zumindest einen Adsorptionsventilatormoduls an den Einlasskanal des Adsorptionskammermoduls und/oder eine Temperiereinheit des zumindest einen Adsorptionsventilatormoduls an eine Temperierleitung des Adsorptionskammermoduls und/oder eine Pumpeinheit des zumindest einen Adsorptionsventilatormoduls an einen Druckanschluss des Adsorptionskammermoduls für den Desorptions-Vorgang fluidisch anbindbar sein bzw. angebunden werden. Der zumindest eine fluidische Anschluss ist bevorzugt in dem Frachtcontainer, d.h. innerhalb der Außenmaße bzw. Abmessungen des Frachtcontainers angeordnet.
D.h., mit anderen Worten, dass das Adsorptionskammermodul bevorzugt eine Temperierleitung zur Temperierung des Adsorbens für den Adsorptions- Desorptions-Vorgang mit einem entsprechenden fluidischen Anschluss aufweist, wobei der fluidische Anschluss an das zumindest eine lösbar befestigbare oder befestigte Adsorptionsventilatormodul fluidisch anbindbar oder angebunden ist. Alternativ oder zusätzlich weist das Adsorptionskammermodul bevorzugt einen Druckanschluss zum Bereitstellen eines Überdrucks und/oder Unterdrucks für den Desorptions-Vorgang auf, wobei der fluidische Anschluss an das zumindest eine lösbar befestigbare oder befestigte Adsorptionsventilatormodul fluidisch anbindbar oder angebunden ist.
Das Adsorptionskammermodul kann auch zumindest eine der folgenden Einheiten aufweisen, welche in dem Frachtcontainer, d.h. innerhalb der Außenmaße bzw. Abmessungen des Frachtcontainers angeordnet isl/sind: Temperiereinheit zur Temperierung des Adsorbens für den Adsorptions- Desorptions-Vorgang mittels der Temperierleitung; Pumpeinheit zum Bereitstellen des Überdrucks und/oder Unterdrucks für den Desorptions-Vorgang an dem Druckanschluss; Schließeinheit zum Öffnen und/oder Schließen des Einlasskanals und/oder des Auslasskanals; Antriebseinheit für zu bewegende Komponenten, insbesondere Schließelemente der Schließeinheit; Sensoreinheit für den Adsorptions-Desorptions-Vorgang; Steuereinheit zur Steuerung und/oder Regelung des Adsorptions-Desorptions-Vorgangs; Energieversorgungseinheit und/oder Energieerzeugungseinheit für den Adsorptions-Desorptions-Vorgang.
Hierbei sei angemerkt, dass das Adsorptionskammermodul bevorzugt keine Ventilatoreinheit zum Zuführen des Luftstroms in die Adsorptions-Desorptions- Kammer aufweist.
Vorteilhafterweise weist das Adsorptionskammermodul des Weiteren zumindest einen elektrischen Anschluss, insbesondere elektrischen Steckanschluss zur elektrischen Anbindung des zumindest einen lösbar befestigbaren oder befestigten Adsorptionsventilatormoduls auf.
In einer Weiterbildung weist das Adsorptionskammermodul zum Desorbieren eine Pumpeinrichtung zum Bereitstellen des Unterdrucks, sowie einen elektrischen Anschluss zum elektrischen Erwärmen des Adsorbermaterials auf.
Das Adsorptionsventilatormodul ist ausgebildet bzw. eingerichtet, um in einer modularen CO2-Adsorptionsvorrichtung CO2 einen Luftstrom für den Adsorptions-Desorptions-Vorgangs zuzuführen.
Hierfür weist das Adsorptionsventilatormodul ein Ventilgehäuse und eine Ventilatoreinheit auf. Die Ventilatoreinheit ist ausgebildet bzw. eingerichtet, den Luftstrom in eine Adsorptions-Desorptions-Kammer zur Aufnahme eines Adsorbens zur Adsorption des CO2 zu führen, wobei die Adsorptions- Desorptions-Kammer in einem Frachtcontainer eines Adsorptionskammermoduls der modularen CO2-Adsorptionsvorrichtung angeordnet ist.
Die Ventilatoreinheit ist in dem Ventilatormodulgehäuse angeordnet. Hierbei muss die Ventilatoreinheit nicht vollständig in, d.h. innerhalb der Abmessungen des Ventilatormodulgehäuses angeordnet sein. Die Ventilatoreinheit kann einen oder mehrere Ventilatoren aufweisen. Das Ventilatormodulgehäuse weist eine Eingriffseinheit auf. Die Eingriffseinheit ist ausgebildet, das Adsorptionsventilatormodul an einer Außenseite einer Frachtcontaineraußenwand des Frachtcontainers lösbar zu befestigen, um den Luftstrom mittels der Ventilatoreinheit über einen Einlasskanal des Adsorptionskammermoduls in die Adsorptions-Desorptions-Kammer zu führen. Vorteilhafterweise ist die Eingriffseinheit ausgebildet, eine lösbare formschlüssige Verbindung mit dem Adsorptionskammermodul, insbesondere einer Aufnahmeeinheit des Adsorptionskammermoduls einzugehen.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Eingriffseinheit zur lösbaren Befestigung ausgebildet ist, an der Außenseite der Frachtcontaineraußenwand an zumindest einem Lastaufnahmebereich eingehängt und/oder aufgesetzt und/oder fixiert zu werden. D.h., mit anderen Worten, dass die Eingriffseinheit bevorzugt auf einem entsprechend ausgebildeten Lastaufnahmebereich an der Außenseite der Frachtcontaineraußenwand einhängbar und/oder aufsetzbar und/oder fixierbar ausgebildet ist.
Hierbei ist die Eingriffseinheit vorteilhafterwiese zur lösbaren Befestigung ausgebildet, an zumindest einem unteren Lastaufnahmepunkt, insbesondere zwei unteren Lastaufnahmepunkten des Lastaufnahmebereichs aufgesetzt zu werden, und/oder an zumindest einem oberen Lastaufnahmepunkt, insbesondere zwei oberen Lastaufnahmepunkten des Lastaufnahmebereichs fixiert zu werden.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Eingriffseinheit zumindest ein Lagerelement zur beweglichen, insbesondere drehbaren und/oder schwenkbaren und/oder schiebbaren Lagerung an der Außenseite der Frachtcontaineraußenwand aufweist. Hierfür kann die Eingriffseinheit bspw. ein Scharnier und/oder ein Gelenk und/oder Führungselement oder jeweils Teile davon aufweisen.
Vorteilhafterweise weist die Ventilatoreinheit ferner zumindest eine der folgenden Einheiten auf, welche in und/oder an dem Ventilatormodulgehäuse angeordnete ist/sind: Temperiereinheit zur Temperierung des Adsorbens für den Adsorptions- Desorptions-Vorgang; Pumpeinheit zum Bereitstellen eines Überdrucks und/oder Unterdrucks für den Desorptions-Vorgang; Schließeinheit zum Öffnen und/oder Schließen des Einlasskanals und/oder des Auslasskanals; Antriebseinheit für zu bewegende Komponenten, insbesondere Schließelemente einer/der Schließeinheit; Sensoreinheit für den Adsorptions-Desorptions-Vorgang; Steuereinheit zur Steuerung und/oder Regelung des Adsorptions-Desorptions- Vorgangs; Energieversorgungseinheit und/oder Energieerzeugungseinheit für den Adsorptions-Desorptions-Vorgang.
Das Adsorptionsventilatormodul weist bevorzugt zumindest einen fluidischen Anschluss zur fluidischen Anbindung an das Adsorptionskammermodul auf. Hierbei kann/können mittels des fluidischen Anschlusses insbesondere die Ventilatoreinheit an den Einlasskanal des Adsorptionskammermoduls und/oder die Temperiereinheit an eine Temperierleitung des Adsorptionskammermoduls und/oder die Pumpeinheit an einen Druckanschluss des Adsorptionskammermoduls für den Desorptions-Vorgang fluidisch anbindbar sein bzw. angebunden werden.
Die Temperiereinheit kann eine Wärmepumpe und/oder einen elektrischer Beheizer mit enthalten
Die Schließeinheit ist ausgebildet, den Einlasskanal und/oder den Auslasskanal und damit die Adsorptions-Desorptions-Kammer je nach Vorgang zu öffnen und/oder zu schließen. Hierbei kann die Schließeinheit ein Ventil oder mehrere Ventile umfassen. Die Schließeinheit kann ein Einlassventil aufweisen, welches in dem Einlasskanal für den angesaugten Luftstrom angeordnet und ausgebildet ist, den Einlasskanal zu öffnen und/oder zu schließen und dadurch die Adsorptions-Desorptions-Kammer stromaufwärts zu isolieren. Die Schließeinheit kann ferner ein Auslassventil aufweisen, welches in dem Auslasskanal für den CO2-reduzierten Luftstrom angeordnet und ausgebildet ist, den Auslasskanal zu öffnen und/oder zu schließen und die Adsorptions-Desorptions-Kammer stromabwärts zu isolieren. Die Schließeinheit kann außerdem ein CO2-Ventil aufweisen, welches in einem CO2-Auslasskanal der Adsorptions-Desorptions- Kammer angeordnet und ausgebildet ist, einen CO2-Auslasskanal zu öffnen und/oder zu schließen, um das adsorbierte, d.h. gebundene/gefilterte und wieder desorbierte, d.h. freigesetzte CO2 aus der Adsorptions-Desorptions-Kammer gezielt auszubringen. Die Schließeinheit kann auch ausgebildet sein, die Frachtcontaineraußenwand mittels Schließelementen, bspw. drehbarer Klappen und/oder Lamellen zu verschließen, sodass die Ventilatoreinheit einen geschlossenen Wandabschnitt der Frachtcontaineraußenwand, insbesondere für den Desorptionsvorgang ausbildet. Die Schließeinheit kann auch als Schließelement eine Tür oder mehrere Türen, insbesondere Schiebetüren aufweisen.
Die Steuereinheit kann ausgebildet sein, mittels Funkübertragung wie W-LAN, Bluetooth, Near-Field Communication etc. mit anderen Steuereinheiten und/oder einer zentralen Steuereinheit verbunden zu werden.
Verständlicherweise kann das Adsorptionsventilatormodul auch weitere Komponenten aufweisen, wie bspw. Komponenten zur Erzeugung und/oder Verteilung eines Desorptionsgases (bspw. Wasserdampf) und/oder Abscheideelemente (bspw. Flüssigkeitsfallen).
Vorteilhafterweise weist das Adsorptionsventilatormodul des Weiteren zumindest einen elektrischen Anschluss, insbesondere elektrischen Steckanschluss zur elektrischen Anbindung an das Adsorptionskammermodul auf.
Vorteilhafterweise können mehrere Ventilatormodule direkt miteinander elektrisch oder fluidisch gekoppelt sein. Insbesondere Ventilatormodule, die am selben Frachtcontainer befestigt werden können Verbindungen für Strom oder Fluide aufweisen, so dass zusätzliche Leitungen vermieden werden können.
Es ist außerdem vorteilhaft, wenn das zumindest eine Adsorptionsventilatormodul an der Außenseite der Frachtcontaineraußenwand des Frachtcontainers des Adsorptionskammermoduls lösbar befestigt ist oder in die Adsorptions-Desorptions-Kammer aufgenommen ist, sodass die Außenmaße des Frachtcontainers des Adsorptionskammermoduls beim Transport unverändert sind. Der Transport im Frachtcontainer ist hierbei einfach möglich, wenn das Adsorptionsventilatormodul geeignete Außenabmessungen im Vergleich zu Öffnungen des Frachtcontainers aufweist, sodass z.B. das Adsorptionsventilatormodul bspw. nach Verkippen durch die verschließbare Öffnung in den Frachtcontainer eingeschoben transportiert und vor Ort wieder entnommen werden kann. Hierbei kann das Adsorptionsventilatormodul zusammen mit dem Adsorbermaterial in der Adsorptions-Desorptions-Kammer angeordnet sein. Das Adsorbermaterial kann jedoch auch getrennt transportiert werden, da ein Wechsel des Adsorbermaterials durch die zu erwartende Degradation über Zeit leicht möglich sein muss und der Frachtcontainer in zukünftigen Szenarien daher unnötig „leer“ transportiert würde.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer CO2-
Adsorptionsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen modularen CO2-Adsorptionsvorrichtung in einer Vorderansicht;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen modularen CO2-Adsorptionsvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht; und
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Adsorptionskammermoduls.
Fig. 1 zeigt eine CO2-Adsorptionsvorrichtung 10 zum Trennen von CO2 (Kohlenstoffdioxid) gemäß dem Stand der Technik.
Im Vergleich dazu ist in Fig. 2 eine erfindungsgemäße modulare CO2- Adsorptionsvorrichtung 20 dargestellt, welche ebenfalls dazu ausgebildet ist, CO2 (Kohlenstoffdioxid) aus einem zugeführten Luftstrom mittels eines zyklisch durchführbaren Adsorptions-Desorptions-Vorgangs zu trennen.
Die CO2-Adsorptionsvorrichtung 10 und die modulare CO2- Adsorptionsvorrichtung 20 weisen jeweils einen Frachtcontainer 12; 22 auf, in dem eine Adsorptions-Desorptions-Kammer 14; 24 zur Aufnahme eines (nicht gezeigten) Adsorbens zur Adsorption des CO2 aus dem zugeführten Luftstrom angeordnet ist. Die CO2-Adsorptionsvorrichtung 10 und die modulare CO2- Adsorptionsvorrichtung 20 weisen ferner jeweils eine Ventilatoreinheit 16; 26 mit Ventilatoren 17; 27 zum Zuführen des Luftstroms in die jeweilige Adsorptions- Desorptions-Kammer 14; 24 und eine Temperiereinheit 18; 28 zur Temperierung des Adsorbens für den Adsorptions-Desorptions-Vorgang.
Die CO2-Adsorptionsvorrichtung 10 und die modulare CO2- Adsorptionsvorrichtung 20 weisen außerdem Schließelemente 19; 29 zum Verschießen der jeweiligen Adsorptions-Desorptions-Kammer 14; 24 auf.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind bei der CO2-Adsorptionsvorrichtung 10 gemäß dem Stand der Technik die Ventilatoren 17 der Ventilatoreinheit 16 in dem Frachtcontainer 12, d.h. innerhalb der Außenmaße bzw. Abmessungen des Frachtcontainers 12 angeordnet. Selbiges gilt für die Temperiereinheit 18 und die Schließelemente 19. Hierdurch wird der Bauraum innerhalb des Frachtcontainers 12, insbesondere für die Adsorptions-Desorptions-Kammer 14 stark eingeschränkt.
Im Gegensatz dazu, ist die erfindungsgemäße CO2-Adsorptionsvorrichtung 20 aus Fig. 2 modular aufgebaut und weist ein Adsorptionskammermodul 30 und ein separates Adsorptionsventilatormodul 40 auf, welches lösbar außen am Frachtcontainer 22, d.h. außerhalb der Abmessungen des Frachtcontainers 22 des Adsorptionskammermoduls 30 befestigt ist.
Im Einzelnen ist die voluminöse Ventilatoreinheit 26 mit den Ventilatoren 27 aus dem Frachtcontainer 22 heraus in das außenliegende erfindungsgemäße Adsorptionsventilatormodul 40 bzw. in ein Ventilatormodulgehäuse 42 des Adsorptionsventilatormoduls 40 „ausgegliedert“ worden, wobei der Luftstrom mittels der Ventilatoreinheit 26 des Adsorptionsventilatormoduls 40 über einen (nicht gezeigten) Einlasskanal des Adsorptionskammermoduls 30 in die Adsorptions-Desorptions-Kammer 24 weiterhin zuführbar ist. Selbiges trifft auf die Temperiereinheit 28 und eines der Schließelemente 29 zu. Somit ist der freigewordene Platz zur Vergrößerung der Adsorptions-Desorptions-Kammer 24 nutzbar. Demzufolge weist das erfindungsgemäße Adsorptionskammermodul 30 nur noch den Frachtcontainer 22 mit der Adsorptions-Desorptions-Kammer 24 auf, welche nun aufgrund des freigewordenen Platzes im Vergleich zur Adsorptions- Desorptions-Kammer 14 gemäß dem Stand der Technik aus Fig. 1 ein wesentlich größeres Volumen aufweist.
Hierdurch können die Außenabmessungen des Frachtcontainers für den Transport eingehalten werden und zugleich durch die „Ausgliederung“ der voluminösen Ventilatoreinheit 26 sowie der weiteren Einheiten 28, 29 in das separate Adsorptionsventilatormodul 40 - welches erst vor Ort (außerhalb der Hauptabmessungen der ISO 668) lösbar befestigt werden kann - ein weitaus größeres Volumen des Frachtcontainers 22 als Adsorptions-Desorptions- Kammer 24 für das zu zyklisierende Adsorbermaterial genutzt werden.
Zur lösbaren Befestigung des Adsorptionsventilatormoduls 40 an dem Adsorptionskammermodul 30 weist der Frachtcontainer 22 an einer Außenseite 32 einer seitlichen Frachtcontaineraußenwand 34 eine Aufnahmeeinheit 36 auf. Analog dazu weist das Ventilatormodulgehäuse 42 des Adsorptionsventilatormoduls 40 eine Eingriffseinheit 44 auf. Hierbei sind die Aufnahmeeinheit 36 des Adsorptionskammermoduls 30 und die Eingriffseinheit 44 des Adsorptionsventilatormoduls 40 ausgebildet, zusammen eine lösbare formschlüssige Verbindung einzugehen, welche bei der Beschreibung von Fig. 3 nachfolgend näher erläutert wird.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen modularen CO2-Adsorptionsvorrichtung 20 in einer perspektivischen Ansicht.
Hieraus ist zum einen ersichtlich, dass die Aufnahmeeinheit 36 an einer Längsseite des Frachtcontainers 22 angeordnet ist, sodass das zumindest eine Adsorptionsventilatormodul 40 an der Längsseite lösbar befestigt ist. Hierbei weist die Aufnahmeeinheit 36 an der Außenseite 32 der längsseitigen Frachtcontaineraußenwand 34 einen Lastaufnahmebereich 46 mit zwei unteren Lastaufnahmepunkten 48a, auf denen das Adsorptionsventilatormodul 40 aufgesetzt, und zwei oberen Lastaufnahmepunkten 48b, an denen das Adsorptionsventilatormodul 40 fixiert ist, auf. Zum anderen ist ersichtlich, dass aufgrund des vergrößerten Volumens der Adsorptions-Desorptions-Kammer 24 diese nun geeignet und auch ausgebildet ist, das Adsorptionsventilatormodul 40 zu Transportzwecken aufzunehmen, sodass die Außenmaße des Frachtcontainers 22 beim Transport unverändert bleiben. Hierfür weist die Adsorptions-Desorptions-Kammer 24 eine entsprechend dimensionierte, insbesondere verschließbare Öffnung 50 auf, durch die das zumindest eine Adsorptionsventilatormodul 40 in die Adsorptions- Desorptions-Kammer 24 für den Transport einbringbar und zur Montage und Inbetriebnahme wieder herausnehmbar ist.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zum Herstellen eines Adsorptionskammermoduls 30 für eine modulare CO2-Adsorptionsvorrichtung 20 zum Trennen von CO2 aus einem zugeführten Luftstrom mittels eines Adsorptions-Desorptions-Vorgangs. Das Verfahren 100 umfasst einen Schritt des Bereitstellens 102 eines Frachtcontainers 22, der insbesondere nach ISO 668 ausgebildet ist, als Kammermodulgehäuse 22. Das Verfahren 100 umfasst ferner einen Schritt des Ausbildens 104 einer Adsorptions-Desorptions-Kammer 24 in dem Frachtcontainer 22 zur Aufnahme eines Adsorbens zur Adsorption des CO2 aus dem zugeführten Luftstrom. Das Verfahren 100 umfasst außerdem einen Schritt des Ausbildens 106 eines Einlasskanals zum Zuführen des Luftstroms in die Adsorptions-Desorptions-Kammer 24. Das Verfahren 100 umfasst des Weiteren einen Schritt des Ausbildens 108 eines Auslasskanals zum Abführen des CO2-reduzierten Luftstroms aus der Adsorptions-Desorptions-Kammer 24. Das Verfahren 100 umfasst schließlich einen Schritt des Ausbildens 110 einer Aufnahmeeinheit 36 an dem Frachtcontainer 22 zur lösbaren Befestigung zumindest eines Adsorptionsventilatormoduls 40 der modularen CO2- Adsorptionsvorrichtung 20 an einer Außenseite 32 einer Frachtcontaineraußenwand 34, um den Luftstrom mittels einer Ventilatoreinheit 26 des Adsorptionsventilatormoduls 40 über den Einlasskanal in die Adsorptions- Desorptions-Kammer 24 zu führen.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Ansprüche
1 . Adsorptionskammermodul (30) für eine modulare CO2- Adsorptionsvorrichtung (20) zum Trennen von CO2 aus einem zugeführten Luftstrom mittels eines Adsorptions-Desorptions-Vorgangs, mit
- einem als Kammermodulgehäuse (22) fungierenden Frachtcontainer (22), der insbesondere nach ISO 668 ausgebildet ist,
- einer in dem Frachtcontainer (22) angeordneten Adsorptions- Desorptions-Kammer (24) zur Aufnahme eines Adsorbens zur Adsorption des CO2 aus dem zugeführten Luftstrom,
- einem Einlasskanal zum Zuführen des Luftstroms in die Adsorptions- Desorptions-Kammer (24), und
- einem Auslasskanal zum Abführen des CO2-reduzierten Luftstroms aus der Adsorptions-Desorptions-Kammer (24), wobei der Frachtcontainer (22) eine Aufnahmeeinheit (36) zur lösbaren Befestigung zumindest eines Adsorptionsventilatormoduls (40) der modularen CO2-Adsorptionsvorrichtung (20) an einer Außenseite (32) einer Frachtcontaineraußenwand (34) aufweist, um den Luftstrom mittels einer Ventilatoreinheit (26) des Adsorptionsventilatormoduls (40) über den Einlasskanal in die Adsorptions-Desorptions-Kammer (24) zu führen.
2. Adsorptionskammermodul (30) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (36) zur lösbaren Befestigung ausgebildet ist, eine lösbare formschlüssige Verbindung mit dem zumindest einen Adsorptionsventilatormodul (40), insbesondere einer Eingriffseinheit (44) des zumindest einen Adsorptionsventilatormoduls (40) einzugehen.
3. Adsorptionskammermodul (30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (36) an der Außenseite (32) der Frachtcontaineraußenwand (34) zumindest einen Lastaufnahmebereich (46, 48a, 48b) aufweist, an und/oder auf dem das zumindest eine Adsorptionsventilatormodul (40) zur lösbaren Befestigung einhängbar und/oder aufsetzbar und/oder fixierbar ist.
4. Adsorptionskammermodul (30) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastaufnahmebereich (46, 48a, 48b) zumindest einen unteren Lastaufnahmepunkt (48a), insbesondere zwei untere Lastaufnahmepunkte (48a) aufweist, auf dem/denen das Adsorptionsventilatormodul (40) aufsetzbar ist, und/oder zumindest einen oberen Lastaufnahmepunkt (48b), insbesondere zwei obere Lastaufnahmepunkte (48b) aufweist, an dem/denen das Adsorptionsventilatormodul (40) fixierbar ist
5. Adsorptionskammermodul (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (36) zumindest ein Lagerelement zur beweglichen, insbesondere drehbaren und/oder schwenkbaren und/oder schiebbaren Lagerung des zumindest einen Adsorptionsventilatormoduls (40) an der Außenseite (32) der Frachtcontaineraußenwand (34) aufweist.
6. Adsorptionskammermodul (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit (36) an zumindest einer Querseite des Frachtcontainers (22) und/oder zumindest einer Längsseite des Frachtcontainers (22) angeordnet ist, sodass das zumindest eine Adsorptionsventilatormodul (40) an der jeweiligen Seite lösbar befestigbar ist.
7. Adsorptionskammermodul (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptions-Desorptions-Kammer (24) ausgebildet ist, das zumindest eine Adsorptionsventilatormodul (40) zu Transportzwecken aufzunehmen, sodass die Außenmaße des Frachtcontainers (22) beim Transport unverändert sind.
8. Adsorptionskammermodul (30) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptions-Desorptions-Kammer (24) eine entsprechend dimensionierte, insbesondere verschließbare Öffnung (50) aufweist, durch die das zumindest eine Adsorptionsventilatormodul (40) in die Adsorptions- Desorptions-Kammer (24) einbringbar und wieder herausnehmbar ist.
9. Adsorptionskammermodul (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen fluidischen Anschluss zur fluidischen Anbindung des zumindest einen lösbar befestigbaren oder befestigten Adsorptionsventilatormoduls (40), insbesondere einer Ventilatoreinheit (26) des zumindest einen Adsorptionsventilatormoduls (40) an den Einlasskanal des Adsorptionskammermoduls (30) und/oder einer Temperiereinheit (28) des zumindest einen Adsorptionsventilatormoduls (40) an eine Temperierleitung des Adsorptionskammermoduls (30) und/oder einer Pumpeinheit des zumindest einen Adsorptionsventilatormoduls (40) an einen Druckanschluss des Adsorptionskammermoduls (30) für den Desorptions-Vorgang.
10. Adsorptionskammermodul (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen elektrischen Anschluss, insbesondere elektrischen Steckanschluss zur elektrischen Anbindung des zumindest einen lösbar befestigbaren oder befestigten Adsorptionsventilatormoduls (40).
11 . Adsorptionsventilatormodul (40) für eine modulare CO2- Adsorptionsvorrichtung (20) zum Trennen von CO2 aus einem zugeführten Luftstrom mittels eines Adsorptions-Desorptions-Vorgangs, mit
- einem Ventilatormodulgehäuse (42), und
- einer in dem Ventilatormodulgehäuse (42) angeordneten Ventilatoreinheit (26) zum Zuführen des Luftstroms in eine Adsorptions-Desorptions- Kammer (24) zur Aufnahme eines Adsorbens zur Adsorption des CO2 aus dem zugeführten Luftstrom, wobei die Adsorptions-Desorptions- Kammer (24) in einem Frachtcontainer (22), insbesondere nach ISO 668, eines Adsorptionskammermoduls (30) der modularen CO2- Adsorptionsvorrichtung (20) angeordnet ist, wobei das Ventilatormodulgehäuse (42) eine Eingriffseinheit (44) zur lösbaren Befestigung des Adsorptionsventilatormoduls (40) an einer Außenseite (32) einer Frachtcontaineraußenwand (34) des Frachtcontainers (22) aufweist, um den Luftstrom mittels der Ventilatoreinheit (26) über einen Einlasskanal des Adsorptionskammermoduls (30) in die Adsorptions- Desorptions-Kammer (24) zu führen.
12. Adsorptionsventilatormodul (40) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffseinheit (44) zur lösbaren Befestigung ausgebildet ist, eine lösbare formschlüssige Verbindung mit dem Adsorptionskammermodul (30), insbesondere einer Aufnahmeeinheit (36) des Adsorptionskammermoduls (30) einzugehen.
13. Adsorptionsventilatormodul (40) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffseinheit (44) zur lösbaren Befestigung ausgebildet ist, an der Außenseite (32) der Frachtcontaineraußenwand (34) an zumindest einem Lastaufnahmebereich (46, 48a, 48b) eingehängt und/oder aufgesetzt und/oder fixiert zu werden.
14. Adsorptionsventilatormodul (40) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffseinheit (44) zur lösbaren Befestigung ausgebildet ist, an zumindest einem unteren Lastaufnahmepunkt (48a), insbesondere zwei unteren Lastaufnahmepunkten (48a) des Lastaufnahmebereichs (46, 48a, 48b) aufgesetzt zu werden, und/oder an zumindest einem oberen Lastaufnahmepunkt (48b), insbesondere zwei oberen Lastaufnahmepunkten (48b) des Lastaufnahmebereichs (46, 48a, 48b) fixiert zu werden.
15. Adsorptionsventilatormodul (40) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffseinheit (44) zumindest ein Lagerelement zur beweglichen, insbesondere drehbaren und/oder schwenkbaren und/oder schiebbaren Lagerung an der Außenseite (32) der Frachtcontaineraußenwand (34) aufweist.
16. Adsorptionsventilatormodul (40) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, gekennzeichnet durch zumindest eine der folgenden Einheiten, welche in und/oder an dem Ventilatormodulgehäuse (42) angeordnet ist/sind: Temperiereinheit (28) zur Temperierung des Adsorbens für den Adsorptions- Desorptions-Vorgang; Pumpeinheit zum Bereitstellen eines Überdrucks und/oder Unterdrucks für den Desorptions-Vorgang; Schließeinheit (29) zum Öffnen und/oder Schließen des Einlasskanals und/oder des Auslasskanals; Antriebseinheit für zu bewegende Komponenten, insbesondere Schließelemente einer/der Schließeinheit; Sensoreinheit für den Adsorptions-Desorptions-Vorgang; Steuereinheit zur Steuerung und/oder Regelung des Adsorptions-Desorptions-Vorgangs;
Energieversorgungseinheit und/oder Energieerzeugungseinheit für den Adsorptions-Desorptions-Vorgang.
17. Adsorptionsventilatormodul (40) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, gekennzeichnet durch zumindest einen fluidischen Anschluss zur fluidischen Anbindung an das Adsorptionskammermodul (30), insbesondere der Ventilatoreinheit (26) an den Einlasskanal des Adsorptionskammermoduls (30) und/oder der Temperiereinheit (28) an eine Temperierleitung des Adsorptionskammermoduls (30) und/oder der Pumpeinheit an einen Druckanschluss des Adsorptionskammermoduls (30) für den Desorptions-Vorgang.
18. Adsorptionsventilatormodul (40) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, gekennzeichnet durch zumindest einen elektrischen Anschluss, insbesondere elektrischen Steckanschluss zur elektrischen Anbindung an das Adsorptionskammermodul (30).
19. Modulare CO2-Adsorptionsvorrichtung (20) zum Trennen von CO2 aus einem zugeführten Luftstrom mittels eines Adsorptions-Desorptions- Vorgangs, mit einem Adsorptionskammermodul (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, und zumindest einem Adsorptionsventilatormodul (40) nach einem der Ansprüche 11 bis 18.
20. Modulare CO2-Adsorptionsvorrichtung (20) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Adsorptionsventilatormodul (40) an der Außenseite (32) der Frachtcontaineraußenwand (34) des Frachtcontainers (22) des Adsorptionskammermoduls (30) lösbar befestigt ist oder in die Adsorptions-Desorptions-Kammer (24) aufgenommen ist, sodass die Außenmaße des Frachtcontainers (22) des Adsorptionskammermoduls (30) beim Transport unverändert sind.
21. Verwendung eines Adsorptionskammermoduls (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und/oder eines Adsorptionsventilatormoduls (40) nach einem der Ansprüche 11 bis 18 und/oder einer modularen CO2- Adsorptionsvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 19 oder 20 zum Trennen von CO2 aus einem zugeführten Luftstrom.
22. Verfahren (100) zum Herstellen eines Adsorptionskammermoduls (30) für eine modulare CO2-Adsorptionsvorrichtung (20) zum Trennen von CO2 aus einem zugeführten Luftstrom mittels eines Adsorptions-Desorptions- Vorgangs, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit den Schritten:
- Bereitstellen (102) eines Frachtcontainers (22), der insbesondere nach ISO 668 ausgebildet ist, als Kammermodulgehäuse (22),
- Ausbilden (104) einer Adsorptions-Desorptions-Kammer (24) in dem Frachtcontainer (22) zur Aufnahme eines Adsorbens zur Adsorption des CO2 aus dem zugeführten Luftstrom,
- Ausbilden (106) eines Einlasskanals zum Zuführen des Luftstroms in die Adsorptions-Desorptions-Kammer (24),
- Ausbilden (108) eines Auslasskanals zum Abführen des CO2-reduzierten Luftstroms aus der Adsorptions-Desorptions-Kammer (24), und
- Ausbilden (110) einer Aufnahmeeinheit (36) an dem Frachtcontainer (22) zur lösbaren Befestigung zumindest eines Adsorptionsventilatormoduls (40) der modularen CO2-Adsorptionsvorrichtung (20) an einer Außenseite (32) einer Frachtcontaineraußenwand (34), um den Luftstrom mittels einer Ventilatoreinheit (26) des Adsorptionsventilatormoduls (40) über den Einlasskanal in die Adsorptions-Desorptions-Kammer (24) zu führen.
23. Verfahren zum Transportieren einer modularen CO2-Adsorptionsvorrichtung (20) zum Trennen von CO2 aus einem zugeführten Luftstrom mittels eines Adsorptions-Desorptions-Vorgangs nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Adsorptionsventilatormodul (40) zu Transportzwecken in der Adsorptions-Desorptions-Kammer (24) angeordnet wird, sodass die Außenmaße des Frachtcontainers (22) des Adsorptionskammermoduls (30) beim Transport unverändert bleiben.
PCT/EP2023/083101 2022-12-21 2023-11-27 Modulare co2-adsorptionsvorrichtung zum trennen von co2 aus einem zugeführten luftstrom mittels eines adsorptions-desorptions-vorgangs WO2024132382A1 (de)

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