China entwickelt „kohlebefeuerte Batterien“ zur Stromerzeugung mit null CO₂-Emissionen.

Diese Technologie, bekannt als emissionsfreie Direktbrennstoffkohle (ZC-DCFC), wurde von einem Forschungsteam unter der Leitung von Xie Heping, einem Mitglied der Chinesischen Akademie der Wissenschaften an der Universität Shenzhen, entwickelt.

Anstatt Kohle zu verbrennen, um Wärme zu erzeugen, wie es bei herkömmlichen Kraftwerken der Fall ist, nutzt dieses System einen elektrochemischen Oxidationsprozess, um Kohle direkt in Elektrizität umzuwandeln.

Dabei wird die Kohle fein gemahlen, getrocknet und vorbehandelt, bevor sie der Anode der Batterie zugeführt wird. Sauerstoff wird der Kathode zugeführt, wo durch die Oxidschicht eine Reaktion stattfindet, die Strom erzeugt – ganz ohne Turbine oder zwischengeschalteten Dampfkreislauf.

Das an der Anode erzeugte CO₂-Gas ist von hoher Reinheit und wird direkt im System aufgefangen und in chemische Produkte wie Synthesegas umgewandelt oder in Verbindungen wie Natriumbicarbonat mineralisiert, wodurch der gesamte Prozess wesentlich sauberer wird.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Kohlekraftwerken, deren thermischer Wirkungsgrad gemäß dem Carnot-Zyklus begrenzt ist, eliminiert die neue Technologie Verbrennungsverluste und ermöglicht so einen höheren theoretischen Wirkungsgrad.

Seit 2018 hat das Forschungsteam die Technologie in mehreren Phasen weiterentwickelt und dabei Probleme im Zusammenhang mit Materialien, Haltbarkeit und Dauerbetrieb gelöst. Die neue Version zeichnet sich durch deutlich verbesserte Leistungsdichte, Stabilität und Systemskalierbarkeit aus.

Besonders bemerkenswert ist, dass diese Technologie direkt auf Kohleflöze in bis zu 2 km Tiefe unter der Erde angewendet werden kann. Dies ermöglicht die Umwandlung von Kohle in Strom direkt vor Ort, anstatt sie abzubauen und an die Oberfläche zu transportieren, wodurch Kosten und Ressourcendruck reduziert werden.

Das Projekt ist derzeit Teil des nationalen chinesischen Wissenschafts- und Technologieprogramms zur Tiefseeerkundung, das 2025 gestartet wurde und dessen Ziel es ist, das System an Umgebungen mit hohen Temperaturen und hohem Druck anzupassen.

Die Forschung wird als im Einklang mit Chinas Ziel der Klimaneutralität bis 2060 stehend betrachtet. Experten gehen jedoch davon aus, dass es noch lange dauern wird, bis diese Technologie kommerzialisiert wird.

Laut Wei Zhijiang, leitender Ingenieur bei HBIS Group Xuansteel, macht die Kohleverstromung immer noch einen großen Anteil des chinesischen Energiesystems aus, und die bestehenden Kraftwerke haben eine lange Betriebsdauer, sodass ein vollständiger Ersatz in naher Zukunft unwahrscheinlich ist.

Quelle: https://congluan.vn/trung-quoc-phat-trien-pin-than-tao-dien-khong-phat-thai-co-10339586.html