A State-of-the-Art Review on Technology for Carbon Utilization and Storage

Zusammenfassung

<!-- Kernaussagen der Quelle, ≤ 300 Wörter. -->

Peer-reviewter State-of-the-Art-Überblick über die Technologien zur CO₂-Nutzung (CCU) und -Speicherung (CCS) mit Fokus auf Effizienz- und Kostenhebel. Die Arbeit ordnet die Abscheidungs-Routen (Post-Combustion mit Amin-Wäsche, Pre-Combustion, Oxyfuel) nach Energieaufwand und Kosten und zeigt, dass die Abscheidung — insbesondere bei verdünnten CO₂-Strömen — der dominierende Energie- und Kostentreiber der CCUS-Kette ist (Energie-Penalty post-combustion historisch bis ~30 % der Anlagen-Effizienz). Kernbefund zur Kostenseite: die stoffliche Nutzung (Carbon Utilization) kann die Gesamtkosten von CCUS um bis zu ~50 % senken, abhängig von Technologie und CO₂-Marktpreis — Utilization ist damit nicht nur Klima-, sondern auch Wirtschaftlichkeitshebel. Diskutiert werden ferner Membran- und Sorbens-basierte Abscheidung, geologische Speicherung samt Monitoring sowie Stabilität/Regenerationsenergie der Lösungsmittel und Sorbentien als zentrale Forschungs-Stellgrößen für günstigere und energieeffizientere Verfahren.

Daten/Methodik

<!-- Datengrundlage, Methodik, Scope der Quelle. -->

Literatur-/Technologie-Review (narrative synthesis). Scope: gesamte CCUS-Kette (Abscheidung, Transport, Nutzung, Speicherung) mit techno-ökonomischer Einordnung. Keine eigene Primärmessung; aggregiert publizierte Kosten- und Energie-Penalty-Bandbreiten.

Befunde

<!-- Zentrale Befunde mit Seitenankern (S. NN) wenn möglich. -->

• Abscheidung ist der dominierende Energie-/Kostenfaktor; verdünnte CO₂-Ströme verschärfen die Energie-Penalty (Lösungsmittel-Regeneration).
• Carbon Utilization kann CCUS-Gesamtkosten um bis zu ~50 % senken (technologie-/preisabhängig).
• Solvens-/Sorbens-Stabilität und Regenerationsenergie sind die zentralen F&E-Stellgrößen für effizientere und günstigere Abscheidung.
• Geologische Speicherung erfordert präzises Monitoring; Membran- und Sorbens-Verfahren als energieärmere Alternativen zur klassischen Amin-Wäsche.

Bezug zu Wien

<!-- Relevanz für Wiener Forschungsfragen. Wikilinks zu WFK-IDs: [WFK-x.y.z](/syntheses/WFK-x.y.z). -->

Technologie-Primäranker für die Effizienz-/Kostenfrage der CO₂-Abscheidung, -Nutzung und -Speicherung (WFK-1.5.1) sowie für die Nutzungs-/Verwertungspfade (WFK-1.5.2). Liefert die quantitative Grundlage dafür, dass Utilization als Kostenhebel wirkt und dass die Abscheidung von verdünnten Strömen (relevant für urbane Punktquellen wie Klärgas-CO₂) energie- und kostenintensiv bleibt.