Turbogenerator erzeugt grünen Strom mit CO2

Southwest Research Institute betreibt schreibtischgroße Apparatur mit überkritischem Klimagas

"STEP": Schreibtischgroßer CO2-Turbogenerator geht in den Betrieb (Foto: swri.org)

San Antonio (pte015/02.11.2023/11:30) - Der innovative Turbogenerator "STEP" von Forschern des Southwest Research Institute ( https://www.swri.org ) (SWRI) soll in den nächsten Wochen in Betrieb gehen. Dieser wird nicht mit Wasserdampf, sondern mit überkritischem CO2 betrieben. Das reduziert die Größe der Anlage auf ein Zehntel, verglichen mit einem Turbogenerator für den Dampfbetrieb, und steigert den Wirkungsgrad um zehn Prozent, heißt es. Das klingt nach wenig, ist aber eine Menge in einem Bereich, in dem um Verbesserungen von wenigen Prozentpunkten hart gerungen wird.

Gas verhält sich wie Flüssigkeit

Laut SWRI-Präsident Adam Hamilton revolutioniert STEP die umweltneutrale Stromversorgung. Überkritisches CO2 ist ein Gas, das die Dichte einer Flüssigkeit hat. Der ungewöhnliche Zustand wird erreicht, wenn das Klimagas eine Temperatur von mehr als 31 Grad Celsius und einen Druck oberhalb von 74 bar erreicht. Das lässt sich mit konzentrierter Sonnenstrahlung, Erdwärme oder auch industrieller Abfallwärme erreichen. Der Turbogenerator würde den CO2-Ausstoß auch senken, wenn die benötigten Temperatur- und Druckwerte von fossilen Brennstoffen erzeugt würden, was aber nur zweite Wahl sein könnte.

Trifft CO2 auf eine Turbine, rotiert sie und der angeschlossene Generator erzeugt Strom. Wegen der vielfach höheren Dichte von überkritischem CO2, verglichen mit Dampf, lässt sich die gleiche Leistung mit einem viel kleineren Gerät erreichen. Die schreibtischgroße Anlage mit einer Leistung von zehn Megawatt kann 10.000 Haushalte mit Strom versorgen, sagt Hamilton. Das als Klimagas gefürchtete CO2 wird im geschlossenen Kreislauf gefahren, gelangt also nicht mehr in die Atmosphäre.

Turbogenerator passt überall hin

Der neue Turbogenerator könnte auch zur Überbrückung von wetterbedingten Stromlücken eingesetzt werden. Er lässt sich innerhalb von zehn Minuten von Null auf Nennleistung hochfahren, so die Fachleute. Er würde die Kapitalkosten für die Errichtung eines Stromerzeugers erheblich senken. Die kleineren Turbinen sind nicht nur billiger, sondern auch so kompakt, dass sie praktisch überall aufgestellt werden können, selbst mitten in Städten.

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