Verfahrensausführung

Der Eintrag von CO₂ in das wässrige Akzeptormedium erfolgt durch eine in Kontaktbringung von CO₂ mit der Akzeptorlösung. Die sich dabei ausbildenden wasserlöslichen Formen des Kohlendioxids werden durch die Seitengruppe der als Akzeptorverbindung eingesetzten Aminosäure unmittelbar elektrostatisch gebunden, wodurch sich eine Sättigung der Aufnahme von CO₂ erst dann einstellt, wenn alle Akzeptorverbindungen mindestens eine wasserlösliche Form des Kohlendioxids gebunden haben. Hierdurch können drucklos 3 oder mehr Mol Kohlendioxidverbindungen pro Liter Akzeptorlösung gebunden werden.
Für die in Kontaktbringung stehen verschiedene Vorrichtungen aus dem Stand der Technik zur Verfügung, wie z. B. Gaswaschvorrichtungen. Es hat sich eine Verwendung von Membrankontaktoren als sehr vorteilhaft dargestellt, da hierdurch eine sehr raumsparende in Kontaktbringung und gleichzeitig eine sehr vollständige Entfernung von CO₂ aus dem Ausgangsgasgemisch möglich ist. Zudem lassen sich derartige Membrankontaktoren in modularer Bauweise und mit gut verfügbaren und preisgünstigen Kunststoffkomponenten fertigen, sodass sich hierdurch Modulanlagen für beliebige Mengen an Gasvolumenströmen zusammenfügen lassen.
Die Elektrodialyse erfolgt, wie üblich, mit Modulen, die über zahlreiche Membranstapel/Zellstapel verfügen, wodurch das Verfahren eine hohe Energieeffizienz erlangt. Der Transport der wasserlöslichen Kohlendioxidderivate erfolgt dabei durch eine anionenselektive Membran, wodurch eine Diffusion anderer Verbindungen, die in der Akzeptorlösung vorliegen oder vorliegen können, wie z.B. physikalisch gelöste Gas, wie Methan, in das Aufnahmemedium nicht möglich ist.
Die 2 Verfahrenskomponenten, Separation von CO₂ aus einem Gasstrom durch Aufnahme von Kohlendioxidderivaten in die wässrige Akzeptorlösung und der Transport der wässrigen Derivate von Kohlendioxid in ein Aufnahmemedium mit anschließender Freisetzung einer CO₂-Gasphase, können zeitgleich und kontinuierlich erfolgen oder zu völlig unterschiedlichen Zeiten und auch in räumlicher Trennung erfolgen. Die Separation von CO₂ aus einer Gasphase benötigt nur einen geringen Energiebetrag, der für die Durchströmung der Fluide im Kontaktor erforderlich ist. Es kann daher beispielsweise eine Absorption von CO₂ aus einer Gasphase kontinuierlich oder bedarfsadaptiert mit einem geringen Energieaufwand erfolgen, wodurch die wasserlöslichen Kohlendioxidderivate in der wässrigen Akzeptorlösung in einem Vorratsbehälter zwischengelagert werden können. Die Freisetzung der gebundenen CO₂-Derivate kann anschließend, z. B. während der Verfügbarkeit von Strom aus erneuerbaren Quellen, freigesetzt werden.