In bestehenden Anlagen die Sinterlinie Abwärme über 700°CUm die Energieumwandlung effizienter zu gestalten, zwei 15 Megawatt überkritisches CO2wird an das Gerät übertragen. Studien zufolge bieten diese neuen Systeme im Vergleich zu herkömmlichen Dampfkreisläufen eine hohe Effizienz. Während beispielsweise Dampfsysteme, die in Hochtemperaturquellen eingesetzt werden, einen Wirkungsgrad von etwa 40 % bieten, können diese CO2-Generatoren diesen Wirkungsgrad auf über 50 % steigern.
Die entscheidende Neuerung besteht darin, dass Kohlendioxid über kritische Druck- und Temperaturniveaus hinaus freigesetzt wird. im überkritischen Zustandist einzuhalten. In diesem Fall wird die CO2-Flüssigkeit, die ihre gasförmigen und flüssigen Eigenschaften beibehält, dichter. Dadurch erhöht sich die Energietragfähigkeit, die Wärmeübertragung beschleunigt sich und Turbinen können kompakter ausgelegt werden. Aufgrund dieser Vorteile ist die Technologie nicht nur auf große Industrieanlagen beschränkt, sondern auch in Bereichen wie mobilen Kernreaktoren, Raumfahrtsystemen und kleinen Solarkraftwerken einsetzbar.
Kernenergie und überkritische CO2-Systeme
Auch das Potenzial dieser Technologie in Kernkraftwerken ist beachtlich. Mit der Entwicklung eines 15-MW-Prototyps in China und seiner Anpassung an größere Maßstäbe könnte eine leistungsstarke Alternative zu Dampfturbinen entstehen. Dieser Technologie, die seit etwa zehn Jahren im Hintergrund entwickelt wird, folgen ähnliche Projekte in den USA. Im Rahmen des STEP-Projekts (Supercritical Transformational Electric Power) an der Pilotanlage in Texas, das in Zusammenarbeit mit dem Southwest Research Institute, GTI Energy, GE Vernova und dem US-Energieministerium durchgeführt wurde, wurde das überkritische CO2-System mit einer Kapazität von 10 MW im Jahr 2023 fertiggestellt und zeigte in den ersten Tests bei 500 °C seine volle Leistung und lieferte eine Stromproduktion von 4 MW. Ziel ist es, im Jahr 2024 ein effizientes 10-MW-System bei 715 °C zu schaffen.
