Experimentelle Untersuchung der Carbonatisierung des thermochemischen Speichermaterials Ca(OH)2/CaO

Abstract

Um erneuerbare Energien effizienter einsetzen zu können, werden thermische Langzeitspeicher entwickelt. Diese können auf Basis von reversiblen chemischen Reaktionen Energie speichern und die Differenz zwischen Verfügbarkeit von grünen Energiequellen und Nachfrage an Energie überbrücken. In dieser Arbeit wird das Speichermaterial Calciumhydroxid/Calciumoxid, Ca(OH)2/CaO, untersucht. Im Reaktor reagiert das Material mit CO2, was zu einer Minderung der Effizienz führt. Diese Reaktion wird mit der thermogravimetrischen Analyse genauer untersucht. Der Fokus hier liegt auf dem Betrieb des Speichers mit Umgebungsluft. Dass dies möglich ist, soll in dieser Arbeit gezeigt werden. Dafür werden mögliche Prozesssteuerungen für den Reaktor vorgeschlagen. Die Ergebnisse zeigen, dass der Speicher im offenen System betrieben werden kann. Es werden zwei Prozesssteuerungen untersucht. Diese Messergebnisse unterstützen die Entwicklung des Reaktors für Einsätze in kleinem Maßstab, wie zum Beispiel in Privathaushalten, um den Einsatz erneuerbarer Energien zu fördern. In weiterführenden Arbeiten können mit Hilfe entsprechender Labormessungen die Prozesssteuerungen entwickelt werden, und anschließend in Reaktoren getestet werden.