Einsatzmöglichkeiten von Biokohle in metallurgischen Prozessen

Aufgrund der unsicheren Versorgungssicherheit mit Rohstoffen und den aktuellen CO2-Fragestellungen wird der Einsatz von biogenen Kohlenstoffträgern in verschiedenen Bereichen diskutiert. Unter anderem die metallurgischen Industriezweige bekunden momentan Interesse am Einsatz von Biokohlen, da sie wirtschaftliche Vorteile durch die Klimaneutralität und in der Verfügbarkeit von den Ausgangsmaterialien sehen.
Einsatzmöglichkeiten für Biokohlen finden sich in verschiedenen metallurgischen Prozessen, wie der Eisen- und Stahlerzeugung oder der Produktion von Gusseisen. Es können Biokohlen auch in den Prozessen der Nichteisenmetallurgie als Reduktionsmittel oder Energieträger eingesetzt werden.
Biokohlen mit hohen Kohlenstoffgehalten und geringen Anteilen an flüchtigen Bestandteilen sind für alle metallurgischen Prozesse von Interesse, in denen Kohlenstoffträger als Reduktionsmittel eingesetzt werden. Beim Einsatz als Reduktionsmittel ist meistens auch die Festigkeit des Kohlenstoffträgers von Bedeutung. Zusätzlich können Biokohlen, die die geforderten Eigenschaften an Reduktionsmittel nicht einhalten, als Energieträger (in der Metallurgie) eingesetzt werden.

Die Produktion von metallischen Rohprodukten ist eine der wichtigsten Branchen der deutschen Industrie. Deutschland gehörte im Jahr 2010 zu den weltweit führenden Ländern in der Produktion von Rohstahl (Rang 7 weltweit mit 43,8 Mio. Mg), Hüttenzinn (Rang 4 mit 17,4 Mio. Mg), Raffinadekupfer (Rang 6 mit 0,7 Mio. Mg), Hüttenaluminium (Rang 15 mit 0,4 Mio. Mg) und Raffinadeblei (Rang 3 mit 0,4 Mio. Mg).
Da die Metalle in der Natur größtenteils in oxydischen und sulfidischen Verbindungen vorliegen, benötigen die Prozesse zur Metallgewinnung große Mengen an Energie und Kohlenstoffträgern zur Reduktion der metallischen Erze. Dies hat zur Folge, dass bei diesen Prozessen große Mengen an CO2 emittiert werden.
Neben den Kosten für die CO2-Zertifikate werden die Betriebe zusätzlich durch die steigenden Rohstoffpreise stark belastet. Sowohl die Preise für Erze als auch für Kokskohlen sind in den letzten fünf Jahren teilweise um 200 % gestiegen. Diese Tatsachen führen dazu, dass die Betreiber von metallurgischen Prozessen immer mehr über den Einsatz von alternativen Einsatzstoffen, wie Biokohle nachdenken.



Copyright: © HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Fakultät Ressourcenmanagement
Quelle: 73. Symposium 2012 (Oktober 2012)
Seiten: 9
Preis: € 0,00
Autor: Marc Schulten M.Sc.
 
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