Mit dem wachsenden Umweltbewusstsein weltweit unterliegen Schadstoffemissionen immer strengeren Vorschriften. Unter ihnen ist der Ausstoß von Schwefeldioxid (SO2) in den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit gerückt. Dieses bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstehende Gas ist nicht nur die Hauptursache für sauren Regen, sondern schadet auch ernsthaft der menschlichen Gesundheit. Wie können Fabriken diese schädlichen Schwefelsäuregase wirksam entfernen? Genau mit dieser Herausforderung geht die Rauchgasentschwefelungstechnologie (FGD) um.
Bei der Rauchgasentschwefelung handelt es sich um eine Reihe von Technologien zur Entfernung von SO2 aus den Emissionen fossil befeuerter Kraftwerke und anderer Industrien.
Die Geschichte der FGD-Technologie lässt sich bis in die Mitte des 19. Jahrhunderts zurückverfolgen. Die erste Entschwefelungstechnologie wurde im Vereinigten Königreich entwickelt und mit dem Bau großer Kraftwerke in den 1920er Jahren konnte das Schwefeldioxidproblem nicht mehr ignoriert werden. Im Jahr 1931 wurde im Londoner Kraftwerk Battersea die erste große Rauchgasentschwefelungsanlage installiert, was einen wichtigen Schritt hin zur Kommerzialisierung der Technologie darstellte.
Frühe groß angelegte Rauchgasentschwefelungsanlagen wurden während des Zweiten Weltkriegs vorübergehend stillgelegt, da der weiße Dampf von feindlichen Flugzeugen zur Ortung genutzt werden konnte.
Derzeit werden FGD-Systeme im Allgemeinen in zwei Kategorien unterteilt: nass und trocken. Bei der nassen Rauchgasentschwefelungsanlage wird zur Entfernung von SO2 eine Kalkstein- oder Kalksuspension verwendet. Diese Methode ist sehr effektiv und weist eine Entfernungseffizienz von über 90 % auf. Beim Trockensystem wird feines alkalisches Pulver direkt in den Rauchabzug gesprüht, um eine Entschwefelung zu erreichen. Diese Methode ist relativ einfach, aber in manchen Fällen ist die Effizienz gering.
Beim FGD-Prozess ist die wichtigste chemische Reaktion die Umwandlung von SO2 in harmloses Calciumsulfat oder andere Anionen. Im Nasssystem sind die üblichen Reaktionen wie folgt:
CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2
Dies weist darauf hin, dass der Kalkstein nach der Reaktion in Calciumsulfat umgewandelt wird, welches dann zu dem vom Markt benötigten Gipsmaterial weiterverarbeitet werden kann.
Neben der Anwendung an Land hat die Internationale Seeschifffahrts-Organisation auch Richtlinien für Entschwefelungsanlagen auf Schiffen entwickelt, um sicherzustellen, dass diese den einschlägigen Umweltschutzvorschriften entsprechen. Dies verpflichtet den Hafenstaat, in dem sich das Schiff befindet, entsprechende Inspektionen und Aufsichten durchzuführen, um die Wirksamkeit des Systems sicherzustellen.
Wenn ein Scrubber-System nicht ordnungsgemäß funktioniert, hat der Hafenstaat die Befugnis, Sanktionen dagegen zu verhängen.
Obwohl die FGD-Technologie eine deutliche Wirkung bei der Reduzierung der Schwefeldioxid-Emissionen gezeigt hat, gibt es in der praktischen Anwendung noch immer viele Schwierigkeiten. Erstens wird das FGD-System eine bestimmte Menge Abwasser produzieren. Diese Abwässer erfordern eine weitere Behandlung, um den Umweltschutzbestimmungen zu entsprechen.
Mit der Weiterentwicklung der Technologie dürften sich Effizienz und Wirtschaftlichkeit der Rauchgasentschwefelung weiter verbessern. Einige neue Entschwefelungstechnologien, wie etwa die Entschwefelung durch Elektronenstrahlbestrahlung in Kombination mit Ammoniak, weisen Potenzial für zukünftige Verbesserungen auf.
Die Frage, wie Umweltschutz und wirtschaftliche Vorteile in Einklang gebracht werden können, ist eine wichtige Frage, die angesichts der industriellen Entwicklung berücksichtigt werden muss.