Quecksilberabscheidung bei Kohlekraftwerken
Moderne Kohlekraftwerke haben eine Rauchgasreinigung, um Schwefeldioxid, Stickoxide und Staub zu entfernen. Nebenbei filtert diese auch bis zu 85% des Quecksilbers heraus. Mehr schaffen die gängigen Filter nicht, weil ein Teil des gasförmigen Metalls bei der Verbrennung wasserunlöslich wird. Es gibt jedoch andere Techniken, mit denen mehr Quecksilber abgeschieden werden kann.
Verfahren
| Verfahren | Quecksilber-| Verbleibende Konzentration
| ungefiltert
| 0%
| bis zu 30 µg/m3
| Kohlewäsche vor der Verfeuerung
| 20– | 21– | normale Rauchgasreinigung
| 75– | 4,5– | Eindüsung von Aktivkohle ins Rauchgas
| bis zu 90%
| 3 µg/m3
| Zugabe von Brom
| 99%
| 0,3 µg/m3
| |
|---|
Typische Werte (bei relativ quecksilberreicher Kohle)
- Kohle wird vor der Verbrennung im Kraftwerk zu Staub vermahlen und kann dabei gereinigt werden. Die Abtrennung von unerwünschten Stoffen vermindert nicht nur den Quecksilberausstoß, sondern steigert auch die Effizienz und Lebensdauer des Kraftwerks. Allerdings verbleibt immer noch eine große Menge Quecksilber in dem Kohlestaub, der verbrannt wird.[2]
- Aktivkohle kann neben vielen anderen Schadstoffen auch Quecksilber binden. Wird sie ins Rauchgas geblasen, kann sie bis zu 90% des Quecksilbers entfernen. Damit das Quecksilber an der Kohle haften bleibt, wird sie mit 5–
25% Schwefelsäure benetzt . So entsteht Quecksilbersulfat, das nicht mehr entweicht. Es wird zusammen mit der Kohle im Staubfilter der Anlage abgeschieden. - Am effektivsten ist die Zugabe von Brom. Es verbindet sich mit Quecksilber zu Quecksilberbromid, das in der gängigen Rauchgasreinigung fast vollständig aufgefangen werden kann. Damit kann die Quecksilber-
Konzentration im Rauchgas sicher unter 1 µg/m3 gehalten werden.[3]
Beispiele
- Kohlewäsche wird (zumindest) in den USA praktiziert.[5]
- Bereits etwa 100 US-
Kohlekraftwerke verwenden Aktivkohle oder Bromverbindungen. - Das Kohlekraftwerk Pleasant Prairie erreicht mit einer Zugabe von 20 mg Brom pro Kilogramm Kohle eine Quecksilberabscheidung von 95%. Das Kraftwerk leistet 1200 MW und ist technisch mit deutschen Kohlekraftwerken vergleichbar. Schon 2008 hat ein 57-
tägiger Dauertest die Zuverlässigkeit des Verfahrens bestätigt.[6]
- Das Kohlekraftwerk Pleasant Prairie erreicht mit einer Zugabe von 20 mg Brom pro Kilogramm Kohle eine Quecksilberabscheidung von 95%. Das Kraftwerk leistet 1200 MW und ist technisch mit deutschen Kohlekraftwerken vergleichbar. Schon 2008 hat ein 57-
- In Deutschland wird seit 2001 quecksilberhaltiger Sondermüll mit bromreichen Flüssigabfällen oder mit Bromzugabe verbrannt und so mehr als 99% des Quecksilbers abgeschieden.
- Analog wird seit 2004 in Bottrop und seit 2007 in Karlsruhe Klärschlamm verbrannt, ohne dabei viel Quecksilber freizusetzen.[7]
- Insgesamt verwenden mehr als 100 Anlagen in Europa Aktivkohle mit Brom oder Schwefelsäure zur Quecksilberabscheidung – aber keine Kohlekraftwerke.
Kosten
Ein sehr großes Kohlekraftwerk in Alabama (USA) hat für die Installation einer Anlage, die die Kohle vor der Verbrennung mit Bromid besprüht, weniger als 1 Million USD bezahlt. In der gleichen Größenordnung liegen die Kosten bei einer Quecksilberabscheidung mit Aktivkohle. Die benötigten Bromverbindungen kosten etwa 1 Million USD/Jahr; mit Aktivkohle wären es einige Millionen.[8] Aufgeteilt auf die erzeugte Strommenge sind das in jedem Fall kaum mehr als 0,01 Cent/kWh. Am Geld sollte die Quecksilberabscheidung also nicht scheitern.
Kritik
Die Lobby der Kraftwerksbetreiber befürchtet, dass durch die Quecksilberabscheidung die Reststoffe der Rauchgasreinigung (Gips und Flugasche) stark kontaminiert werden und nicht mehr verkauft bzw. verwendet werden können. Durch Zugabe und Wiederabtrennen geringer Mengen von Aktivkohle ist das Quecksilber aber auch aus den Reststoffen relativ leicht entfernbar.[9]
Mein Fazit
Es gibt keinen plausiblen Grund, warum die verfügbare Technologie zur Reduzierung des Quecksilberausstoßes von Kohlekraftwerken nicht auch in Europa verwendet werden sollte.
