Das Wesentliche

Industrielle CO₂-Emissionen zählen weiterhin zu den größten Herausforderungen der globalen Dekarbonisierung. Traditionelle Abscheidungsmethoden wie die Aminwäsche und das Calcium-Looping sind zwar etabliert, weisen aber erhebliche Nachteile auf: hohen Energieverbrauch, komplexe Infrastruktur und beträchtliche Material- und Abfallströme.

Q-LHO-Nanopartikel, entwickelt von NANOARC und erhältlich in den Größen 5 nm, 10 nm und 20 nm, bieten eine Alternative. Ihre außergewöhnlich große Oberfläche und moderaten Regenerationstemperaturen ermöglichen eine hohe CO₂-Aufnahme bei deutlich geringerem Materialeinsatz, minimaler Abfallerzeugung und vereinfachter Integration. 

Für Branchen, die Wert auf geringen Platzbedarf, einfache Bedienung und Nachhaltigkeit über den gesamten Lebenszyklus legen, bietet Q-LHO eine Feststoffsorptionslösung der nächsten Generation.

Industrielle CO₂-Abscheidung: Herausforderungen und Anforderungen

Industrielle Emittenten bewerten Abscheidung Technologien im Allgemeinen anhand folgender Kriterien:

• Energiebedarf für die Regeneration

• Benötigtes Volumen und Masse an Sorptionsmittel oder Lösungsmittel

• Abfallaufkommen und Umweltauswirkungen

• Kompatibilität mit der bestehenden Anlageninfrastruktur

• Betriebskomplexität und Wartung

Herkömmliche Systeme basieren oft auf energieintensiven Regenerationsprozessen (Dampf-Rückverdampfer, Kalzinierungsofen) und großen Vorräten an Sorptionsmitteln oder Lösungsmitteln.

Das Q-LHO-Verfahren von NANOARC umgeht diese Einschränkungen, indem es bei moderaten Temperaturen eine hohe Leistung bei minimalem Materialbedarf bietet.

Q-LHO : Technisches Profil

Spezifische Oberfläche (SSA)

Die Oberfläche vergrößert sich mit abnehmender Partikelgröße:

• 5 nm: 596 m²/g

• 10 nm: 298 m²/g

• 20 nm: 149 m²/g

Eine größere Oberfläche verbessert die CO₂-Sorption direkt.

CO₂-Aufnahmekapazität

• 5 nm: 5,88 g CO₂/g

• 10 nm: 2,94 g CO₂/g

• 20 nm: 1,47 g CO₂/g

Diese Werte übertreffen die Werte typischer fester Sorptionsmittel auf Massenbasis.

Materialbedarf pro Tonne CO₂

Vergleich mit aktuellen Technologien:

Technologie Sorptionsmittel erforderlich pro Tonne CO₂

Amine

2–5 Tonnen Lösungsmittel

CaL-Verfahren

2–3 Tonnen festes Sorptionsmittel

Q-LHO

70–90% Reduzierung der benötigten Masse

Der reduzierte Materialeinsatz ermöglicht kompakte Anlagen und geringe Umweltauswirkungen über den gesamten Lebenszyklus.

Nachhaltigkeit über den gesamten Lebenszyklus

Energie • Materialien • Abfall

Eine vollständige Lebenszyklusanalyse zeigt deutliche Leistungsvorteile:

• Energie: 50–65 % geringerer Regenerationsenergiebedarf als bei Aminen oder CaO-Looping

• Materialien: Bis zu 90 % weniger Sorptionsmittel erforderlich

• Abfall: Sehr geringe Abfallmenge über 5.000–10.000 Zyklens

  • Amine erzeugen kontinuierlich gefährliche Abfälle.

  • CaO-Kreislaufprozesse erzeugen verbrauchtes Sorptionsmittel und Feinstaub.

Was das bedeutet

Q-LHO unterstützt einen langlebigen, abfallarmen Betrieb mit einer deutlich reduzierten Umweltbelastung – und ermöglicht so eine nachhaltige Dekarbonisierung ohne umfangreichen Ressourcenbedarf.

CAPEX- und OPEX-Vorteile

Wirtschaftliche Treiber

• Niedrige Investitionskosten:
  Kompakte Reaktor Konstruktion, die weder Hochtemperaturöfen noch ein aufwendiges Lösungsmittel Management erfordert.

• Optimierte Betriebskosten:
  Obwohl die Kosten des Sorptionsmittels der Hauptfaktor sind, verringern geringe Materialanforderungen die Systemgröße, den Handhabungsaufwand und die Wartung.

Vergleichende Positionierung

• Amine: Niedrige Anschaffungskosten, aber hohe Betriebs- und Umweltbelastungen.

• CaL-Verfahren: Niedrige Betriebskosten, aber abhängig von großen, energieintensiven Prozessanlagen.

• NANOARC Q-LHO: Ein ausgewogenes Wirtschaftsprofil mit starker Nachhaltigkeitsbilanz.

Integration in die industrielle CO₂-Abscheidung

Q-LHO ist für eine unkomplizierte, modulare Integration konzipiert und eignet sich ideal für Industrieanlagen, die eine CO₂-Abscheidung ohne größere Anlagenmodifikationen realisieren möchten.

Einsatzszenarien

A. Zementwerke

Bewältigt große Abgasmengen und lässt sich gut mit der verfügbaren Abwärme integrieren.

B. Stahlwerke

Beständig gegenüber partikelreichen Gasen und geeignet für den modularen Einsatz.

C. Petrochemische Anlagen

Kompatibel mit nachgelagerten Verwertungswegen wie der Methanol- und Synthesegasproduktion.

D. Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen

Kompakte Reaktorbauweise eignet sich für beengte industrielle Umgebungen.

E. Dezentrale und mobile Erfassung

Containerisierte Einheiten ermöglichen flexible, transportable Auffanglösungen.

Zusammenfassung

Q-LHO stellt einen bedeutenden Fortschritt bei der industriellen CO₂-Abscheidung dar:

• 70–90 % weniger Sorptionsmittelbedarf

• 50–65 % geringerer Energieverbrauch bei der Regeneration

• Minimaler Abfall über Tausende von Zyklen

• Kompakte, modulare und einfach zu bedienende Systeme

• Moderate Betriebstemperaturen, kompatibel mit Abwärme

Q-LHO bietet eine hocheffiziente, nachhaltige und skalierbare Lösung für Branchen, die eine robuste Dekarbonisierung mit minimalen Auswirkungen auf Umwelt und Betrieb anstreben.