Nachdem wir in den vorangegangenen Ausgaben des Eichen-Linden-Kastanien-Blattes bereits verschiedene Möglichkeiten zur Herstellung von Biochar (Holzkohle as nachwachsenden Pflanzen) vorgestellt haben, soll in der heutigen Ausgabe das Verfahren der hydrothermalen Karbonisation vorgestellt werden.
Sie alle kennen Braunkohle. Braunkohle ist einer der klimawirksamsten Brennstoffe überhaupt. Bei der Herstellung von 1kw/h Strom entstehen unglaubliche 1153 Gramm CO2. Das bedeutet bei einem ausschließlich aus Braunkohle hergestellten durchschnittlichen Jahresstromverbrauches einer 4-köpfigen Familie von 4500 kwh/Jahr einen CO2-Ausstoß von ca. 5,2 Tonnen Kohlenstoffdioxid.
Doch wie kommt dieser hohe CO2-Ausstoß bei der Braunkohle zustande?
Braunkohle ist das Ergebnis der sogenannten natürlichen Karbonisierung. In dieser ist über mehrere Millionen Jahre Biomasse zu Braunkohle umgewandelt worden. Da die Biomasse beim Pflanzenwachstum den Kohlenstoff der Atmosphäre entzogen hat, ist dieser nun aufgrund der Umwandlung zu Braunkohle in dieser gespeichert. Wird die Braunkohle verbrannt, verbindet sich der Kohlenstoff zusammen mit dem Luftsauerstoff zu CO2 und entweicht als klimawirksames Gas in die Atmosphäre.
Braunkohle zu verbrennen wirkt sich also stark negativ auf unsere Klimabilanz aus. Doch wie verhält es sich, wenn man Kohlenstoff nicht aus Braunkohle verbrennt, sondern aus Biomasse durch chemische Prozesse in Kohle umwandelt und auf diese Weise der Atmosphäre den Kohlenstoff entzieht?
Dieser Fragestellung geht die Forschung von Terra Preta, insbesondere Biochar, nach. Da in vorangegangenen Artikeln mehrfach auf die Eigenschaften von Terra Preta und Biochar eingegangen wurde, soll an dieser Stelle darauf verzichtet werden, es noch einmal zu wiederholen.
Fortgefahren werden soll mit der Frage, wie die so genannte hydrothermale Karbonisation (HTC) abläuft. Die HTC ahmt die natürliche Karbonisierung nach.
Der entscheidende Unterschied zwischen dem natürlichen und dem künstlichen Verfahren liegt in dem Zeitfaktor. Während die natürliche Karbonisierung mehrere Millionen Jahre benötigt, ist die HTC bereits nach einigen Stunden abgeschlossen.
Der natürliche Prozess der Dehydrierung (Wasserentzug) und infolgedessen die neue Anordnung der Moleküle wird durch einen sehr hohen Druck von bis zu 2MPa und Temperaturen von ca. 180° Celsius beschleunigt.
Der große Vorteil der HTC gegenüber anderen Verfahren der Biocharherstellung liegt in der hohen Kohlenstoffausbeute von nahezu 100%. Auch die auf den Heizwert der Trockenmasse bezogenen Energiebilanz ist mit ca. 40% vertretbar, d.h., 40% der in der Trockenmasse enthaltenen Energie werden bei dem Prozess freigesetzt, der Rest verbleibt in der gebildeten Kohle.
Momentan werden Verfahren erprobt, in denen durch geschickte Prozessführung versucht wird, die Herstellung von Biochar in einer ununterbrochenen, sich selbst unterhaltenden Reaktion ablaufen zu lassen, so dass keine äußere Energie hinzugeführt werden muss.
Ein Durchbruch in diesem Bereich würde einen Durchbruch im gesamten Bereich der Terra Preta mit sich bringen. Denn: Bei einer sich selbst erhaltenen Reaktion zur Herstellung von Biochar könnte ohne zusätzlichen Energieaufwand der Atmosphäre laufend Kohlenstoff entzogen werden und ein bedeutender Beitrag zur Wahrung der 2° Grenze bei der Erderwärmung geleistet werden.
Interessierte können nach wie vor einen Bauplan des Ofens „Anila Stove“ aus der letzten Ausgabe per Email bei uns anfordern.
Auf Fragen und Anregungen antworten wir gerne unter unserer
E-mail-Adresse: terrapreta@web.de
AG Energie und Umwelt, Arbeitsgruppe Terra Preta
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