HTC-Kohle

Die während der hydrothermalen Carbonisierung entstehende Kohle bietet eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten. Den größten Einfluss auf die Eigenschaften der Kohle haben die Wahl des Ausgangsstoffes sowie die Reaktionsbedingungen, welche je nach Einsatzgebiet zur Optimierung variiert werden können.

Der Haupteinsatzzweck für HTC-Kohlen aus Reststoffen ist die energetische Nutzung (durch Verbrennung oder Vergasung). Das energetische Potential dieser Kohlen findet sich je nach Einsatzstoff mit einem Brennwert zwischen 16-30 MJ/kg im Bereich der Braunkohle wieder. Neben der verbesserten energetischen Verwertung kommen unter anderem bei der Klärschlammentsorgung weitere prozessbedingte Vorteile zum Tragen. Dazu zählen die bessere Entwässerbarkeit des Reststoffes durch seine hydrophobe Eigenschaft sowie die Hygienisierung. Das Abfallrecht erschwert bisher noch den Einsatz als Regelbrennstoff, denn als Abfall definierte Ausgangsstoffe bleiben auch im carbonisierten Zustand Abfall und dürfen somit nur in genehmigungsbedürftigen Anlagen zur Verbrennung umgesetzt werden.

Anstelle der Verbrennung können trockene HTC-Kohlen in einem nachgelagerten Prozessschritt vergast werden. Während der Vergasung entsteht ein aus großen Teilen CO und H2 sowie in Anteilen CH4 und H2S bestehendes Synthesegas. Je nach Anwendungsfall kann einerseits eine Erhöhung der Energiedichte des Gases durch eine Methanisierung des Kohlenstoffmonoxids erreicht oder durch eine Verschiebung der Reaktionsbedingungen eine Wasserstoffproduktion angestrebt werden.

Auch im Bereich der Hochleistungskohlenstoffe birgt die HTC-Kohle ein bedeutendes Potential. So ist aus Klärschlamm gewonnene Kohle erfolgreich als Pulveraktivkohle eingesetzt worden. Die Adsorptionseigenschaften glichen denen handelsüblicher Aktivkohle. Im Klärwerk gewinnt dieses Ergebnis an besonderer Attraktivität, da ein großer Eigenbedarf zur Abgasreinigung besteht. Weitere Forschungsarbeiten beschäftigen sich unter anderem mit der Verwendung der Biomassekohlen als Rußersatz (Carbon Black) sowie als Elektrodenmaterial in sogenannten „Superkondensatoren“.

 

Projektbeispiel
MoBiFuels - Analyse und Beseitigung von Markthemmnissen von technisch modifizierten Bioenergieträgern
FKZ: 03KB136
Momentan wird im Rahmen des Projektes die kommerzielle Einsatzfähigkeit innovativer Biobrennstoffe vorangebracht. HTC-Kohle aus Abfallstoffen der Papierindustrie werden dafür in einer 120 KW Anlage mit Zulassung nach 4. BImSchV / TA Luft verbrannt und der Genehmigungsprozess wissenschaftlich begleitet. Ein Praxisleitfaden, der Handlungsempfehlungen zur Genehmigungsfähigkeit und dem Standardisierungsbedarf von MoBiFuels zusammenfasst, soll Anlagenbetreibern sowie Brennstoffherstellern den Genehmigungsprozess erleichtern.

www.energetische-biomassenutzung.de/projekte-partner/details/project/show/Project/mobifuels-587/