Als Kohleverflüssigung wird der Prozess zur Herstellung flüssigier brennbaerer Substanzen aus Kohle bezeichnet. Auf diese Weise können aus Kohle sowohl Brenn- als auch Kraftstoffe erzeugt werden, wie beispielsweise Benzin, Diesel, Heizöl oder Kerosin.
Wozu brauchen wir die Kohleverflüssigung?
Normalerweise wird Benzil oder Dieselöl nicht aus Kohle, sondern direkt aus Erdöl oder Erdgas gewonnen, doch diese Rohstoff schwinden. Kohle hingegen ist noch in größeren Mengen vorhanden, sodass nach Möglichkeiten gesucht wurde, Brenn- und Kraftstoffe aus diesem Rohstoff zu erzeugen.
Benzin kann auch aus Kohle gewonnen werden
Wie funktioniert die Kohleverflüssigung?
Kohle ist ein Kohlenwasserstoff und besteht aus riesigen vernetzten Molekülen, die in ihrer ursprünglichen Form nicht als Treibstoff genutzt werden könen. Zur Verflüssigung muss die Kohle mit Hilfe einer chemischen Reaktion in ihre Makromoleküle zerschlagen werden. Außerdem muss Wasserstoff hinzugegeben werden, da die Kohle selbst nur wenig Wasserstoff bestitzt. Ohne die Zugabe von Wasserstoff würde sich zuviel echter Kohlenstoff und Ruß bilden, was nicht Zweck der Verflüssigung ist. Zudem werden für den Prozess hoher Druck und extreme temperaturen notwendig.
Welche Verfahren zur Kohleverflüssigung gibt es?
Zur Gewinnung von Kraftstoff aus Kohle gibt es zwei einschlägige Verfahren. Bei der Kohlehydrierung werden junge Kohlarten oder Braunkohle mit Schweröl vermengt, sodass ein Brei entsteht. Nach der Zugabe von Katalysatoren wie (Fe, Pb oder Sn) wird die Mischung unter 200-700bar Druck auf 480°C erhitzt und mit Wasserstoff angereichert. Das entstehnde Gemisch wird dann wie Erdöl weiterbehandelt. Auf diese Weise kann man aus ca. 2 Tonnen Kohle, eine Tonne Benzin gewinnen. Die Methode ist effektiv aber an die Zugabe von Schweröl gebunden, welches bei der Verarbeitung von Erdöl erzeugt wird, das ohnehin bereits knapp ist.
Ein Verfahren, dass ohne die zugabe von Schweröl auskommt ist die Kohlenoxidhydrierung. Dabei werden die Kohlemoleküle zunächst vollständig abgebaut und Wasserdampf über glühende Kohle geleitet, sodass Kohlenmonoxid und Wasserstoff entstehen. Das entstehnde Gasgesmisch wird als Synthesegas bezeichnet. Unter hohen Temperaturen und mäßigem Druck werden dann das im Gas enthaltene Kohlenmonoxid und der Wasserstoff zu Kohlenwasserstoffen umgewandelt. Diese Reaktion wird durch einen Katalysator herbeigeführt, der aus verschiedenen Stoffen wie u.a. Nickel, Cobalt und Magnesiumoxid besteht. Das entstandene Produkt wird als Kogasin bezeichnet, was für „Kohle-Gas-Benzin“ steht. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass es weniger abhängig von Kohlequalität ist, jedoch ist die Effizienz bisher noch gering.
Welche Bedeutung hat Kohleverflüssigung heute?
Grundsätzlich ist der Effizient der Kohleverflüssigung zur Gewinnung von Benzin deutlich geringer als die der Herstellung aus Erdöl. Sie ist deshalb nicht wirtschafltichen, solande Erdöl gut und billig verfügbar ist. Ist jedoch nicht genügend Erdöl vorhanden, so greifen viele Länder auf die Kohleverflüssigung zurück, wie es in Deutschland während des zweiten Weltkriegs der Fall war. Sie wurde jedoch eingestellt, sobald Erdöl wieder verfügbar war. Heute spielt die Kohleverflüssigung vor allem in Südafrika eine wichtige Rolle, da das Land arm an Erdöl, aber reich an Kohle ist. Im Zuge der immer weiter steigenden Öl-Preise könnte die Kohleverflüssigung jedoch in Zukunft wieder an Bedeutung gewinnen. Vor allem in China wird bereits stark an neuen Methoden geforscht.
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