VERFAHREN ZUR ERZEUGUNG VON ENERGIE, WOBEI EIN ELEKTROPOSITIVES METALL VERDÜST UND/ODER ZERSTÄUBT UND MIT EINEM REAKTIONSGAS

VERBRANNT WIRD, SOWIE EINE VORRICHTUNG ZUR

DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeu ^¬ gung von Energie, wobei ein elektropositives Metall, das aus ^¬ gewählt ist aus Alkali-, Erdalkalimetallen, Aluminium und Zink, sowie Mischungen und/oder Legierungen derselben, verdüst und/oder zerstäubt und mit einem Reaktionsgas, das Kohlendioxid und/oder Wasser umfasst, verbrannt wird, wobei die reagierte Mischung von Reaktionsgas und elektropositivem Metall mit Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls vermischt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens .

Gewöhnliche GUD-Kraftwerke verbrennen derzeit fossile Kraft- Stoffe. Indirekt erfolgt die Verbrennung der fossilen Kraft ^¬ stoffe auch in üblichen IGCC- (integrated gasification

combined cycle) Kraftwerken, obwohl auf die Gasturbine bevor ^¬ zugt nur H ₂ , ggf- CO oder deren Mischung (Syngas) kommt. Durch die Notwendigkeit zur Verringerung der Kohlendioxid ^¬ emission werden in letzter Zeit verschiedene Möglichkeiten zur Erzeugung von Energie aus alternativen Ressourcen diskutiert . In der DE102008031437.4 wird beschrieben, wie mit Alkalimetallen vollständig rezyklierbare Energiekreisläufe darge ^¬ stellt werden können. Diese wurden in der WO2012/038330 und der WO2013/156476 detaillierter ausgearbeitet. Die Verbrennung von elektropositiven Metallen, wie Lithium, Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium oder auch Aluminium oder Zink ist neben Luft auch in Kohlendioxid (C0 ₂ ) oder Wasser (H ₂ 0) möglich. Dabei werden die chemischen Grundstoffe Kohlenmonoxid (CO) oder Wasserstoff (H ₂ ) gebil ^¬ det .

Exemplarisch ist diese Verbrennung für Lithium in den folgen- den Reaktionsgleichungen dargestellt.

Li + C0 ₂ ->■ ^ Li ₂ C0 ₃ + ^ CO - 270 kJ

Li + H ₂ 0 ->■ LiOH + H H ₂ - 202 kJ

Jede der Reaktionen kann für sich genutzt werden, um in einem GUD (Gas- und Dampf- (Kraftwerk) ) ähnlichen Kraftwerksbetrieb, die maximal mögliche thermische Energie im Sinne einer Rück- verstromung an einer Gasturbine bzw. zusätzlich an zwei daran gekoppelten Dampfturbinen zu nutzen. Es besteht jedoch ein Bedarf, aus elektropositiven Metallen wie Alkalimetallen als rezyklierbaren Energieträger Energie, insbesondere elektrische Energie, mit gewöhnlichen Komponen ^¬ ten wie Dampfturbinen oder Expandern aus Gasturbinen effektiv zu gewinnen. Die entstanden Wertstoffe CO oder H ₂ , etc., kön- nen dabei beispielsweise chemisch genutzt werden. In Summe könnte hierbei dann eine emissionsfreie Anlage erzielt wer ^¬ den .

Im Folgenden werden Kraftwerksanlagen beschrieben, die eine effektive Rückverstromung der in elektropositiven Metallen gespeicherten Energie ermöglichen können oder die die im Ver- brennungsprozess erzeugten Wertstoffe einer chemischen Verwertung zuführen können. Die Erfinder haben hierbei herausgefunden, dass eine effektive Reaktionsführung und verbesserte Ausbeute in energetischer Hinsicht erzielt werden können, wenn einem Reaktionsgemisch aus einem Reaktionsgas umfassend Kohlendioxid und/oder Wasser und einem elektropositiven Metall bei oder nach der Reaktion Wasser und/oder eine wässrige Lösung und/oder Suspension eines Salzes eines elektropositi- ven Metalls zugeführt wird.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung von Energie, wobei ein elektropo- sitives Metall, das ausgewählt ist aus Alkali-, Erdalkalime ^¬ tallen, Aluminium und Zink, sowie Mischungen und/oder Legierungen derselben, verdüst und/oder zerstäubt und mit einem Reaktionsgas, das Kohlendioxid und/oder Wasser umfasst, ver- brannt wird, die reagierte Mischung von Reaktionsgas und elektropositivem Metall mit Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls vermischt wird, die mit Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls vermischte Mischung in feste und/oder flüssige Be ^¬ standteile einerseits und gasförmige Bestandteile anderer ^¬ seits getrennt wird, und die Energie der festen und/oder flüssigen Bestandteile einerseits und der gasförmigen Be ^¬ standteile andererseits zumindest teilweise umgewandelt wird, wobei die Vermischung der reagierten Mischung von Reaktionsgas und elektropositivem Metall mit Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls durch Verdüsen und/oder Zerstäuben von flüssigem oder gasförmigem Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls in die reagierte Mischung erfolgt.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfin ^¬ dung eine Vorrichtung zur Erzeugung von Energie, aufweisend: einen ersten Reaktor, in dem ein elektropositives Metall, das ausgewählt ist aus Alkali-, Erdalkalimetallen, Aluminium und Zink, sowie Mischungen und/oder Legierungen derselben, mit einem Reaktionsgas umfassend Kohlendioxid und/oder Wasser re ^¬ agieren gelassen wird, der derart ausgebildet ist, das Reak- tionsgas umfassend Kohlendioxid und/oder Wasser mit dem elektropositiven Metall zu reagieren;

mindestens eine erste Verdüsungseinrichtung und/oder Zerstäubungseinrichtung zum Verdüsen und/oder Zerstäuben des elektropositiven Metalls, die derart ausgebildet ist, das elektro- positive Metall in den ersten Reaktor zu verdüsen und/oder zu zerstäuben;

mindestens eine erste Zuführeinrichtung für das elektroposi- tive Metall, die derart ausgebildet ist, das elektropositive Metall der mindestens einen ersten Verdüsungseinrichtung und/oder Zerstäubungseinrichtung zuzuführen;

mindestens eine zweite Zuführeinrichtung für Reaktionsgas um ^¬ fassend Kohlendioxid und/oder Wasser, die derart ausgebildet ist, dem ersten Reaktor das Reaktionsgas umfassend Kohlendio ^¬ xid und/oder Wasser zuzuführen;

einen zweiten Reaktor, in dem die reagierte Mischung von Reaktionsgas und elektropositivem Metall mit Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls vermischt wird, der derart ausgebil ^¬ det ist, die reagierte Mischung von Reaktionsgas und elektro ^¬ positivem Metall mit Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls zu vermischen;

mindestens eine zweite Verdüsungseinrichtung und/oder Zerstäubungseinrichtung zum Verdüsen und/oder Zerstäuben von Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls, die derart ausgebil ^¬ det ist, Wasser und/oder die wässrige Lösung und/oder Suspen- sion eines Salzes des elektropositiven Metalls in den zweiten Reaktor zu verdüsen und/oder zu zerstäuben;

mindestens eine dritte Zuführeinrichtung für Wasser und/oder eine wässrige Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls, die derart ausgebildet ist, der mindestens einen zweiten Verdüsungseinrichtung Wasser

und/oder die wässrige Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls zuzuführen;

eine erste Trenneinrichtung, in der die mit Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls vermischte Mischung in feste

und/oder flüssige Bestandteile einerseits und gasförmige Be ^¬ standteile andererseits getrennt wird, die derart ausgebildet ist, die mit Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls ver- mischte Mischung in feste und/oder flüssige Bestandteile einerseits und gasförmige Bestandteile andererseits zu tren ^¬ nen; mindestens eine erste Einrichtung zur Umwandlung von Energie, die derart ausgebildet ist, die Energie der festen und/oder flüssigen Bestandteile zumindest teilweise umzuwandeln; und mindestens eine zweite Einrichtung zur Umwandlung von Energie auf, die derart ausgebildet ist, die Energie der gasförmigen Bestandteile zumindest teilweise umzuwandeln.

Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen und der detaillierten Beschreibung sowie den Zeichnungen zu entnehmen.

Die beiliegenden Zeichnungen sollen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen und ein weiteres Verständnis dieser vermitteln. Im Zusammenhang mit der Beschrei- bung dienen sie der Erklärung von Konzepten und Prinzipien der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maß ^¬ stabsgetreu zueinander dargestellt. Gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten sind in den Figuren der Zeichnungen, sofern nichts anderes ausgeführt ist, jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt schematisch eine erste beispielhafte Ausfüh- rungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form eines gekoppelten GUD-Alkalikraftwerks zur Erzeugung von Elektrizität mit einem Zyklon zur Abtrennung der gasförmigen Produkte.

Figur 2 stellt schematisch eine zweite beispielhafte Ausfüh- rungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form eines gekoppelten GUD-Alkalikraftwerks zur Erzeugung von Elektrizität mit einem Elektroabscheider dar zur Abtrennung der gasförmigen Produkte. Figur 3 zeigt schematisch eine dritte beispielhafte Ausfüh ^¬ rungsform eines Alkalikraftwerks mit angeschlossener Fischer- Tropsch Synthese und einem C02~Scrubber, das einer IGCC-An- lage ähnlich sein kann. Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß einem Aspekt ein Verfahren zur Erzeugung von Energie, wobei ein elektropositi- ves Metall, das ausgewählt ist aus Alkali-, Erdalkalimetal- len, Aluminium und Zink, sowie Mischungen und/oder Legierungen derselben, verdüst und/oder zerstäubt und mit einem Reaktionsgas, das Kohlendioxid und/oder Wasser umfasst, verbrannt wird, die reagierte Mischung von Reaktionsgas und elektropo- sitivem Metall mit Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder wässrigen Suspension eines Salzes des elektropositi- ven Metalls vermischt wird, die mit Wasser und/oder der wäss ^¬ rigen Lösung und/oder wässrigen Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls vermischte Mischung in feste

und/oder flüssige Bestandteile einerseits und gasförmige Be- standteile andererseits getrennt wird, und die Energie der festen und/oder flüssigen Bestandteile einerseits und der gasförmigen Bestandteile andererseits zumindest teilweise um ^¬ gewandelt wird, wobei die Vermischung der reagierten Mischung von Reaktionsgas und elektropositivem Metall mit Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder wässrigen Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls durch Verdüsen von flüssigem und/oder gasförmigem Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder wässrigen Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls in die reagierte Mischung erfolgt.

In der vorliegenden Erfindung betrifft der Bezug auf eine wässrige Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektro ^¬ positiven Metalls einen Bezug auf eine wässrige Lösung eines Salzes des elektropositiven Metalls und/oder eine wässrige Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls.

Eine zumindest teilweise Umwandlung der Energie der festen und/oder flüssigen Bestandteile einerseits und der gasförmigen Bestandteile andererseits umfasst jegliche zumindest teilweise Umwandlung der bei der Reaktion von elektropositi ^¬ vem Metall und Reaktionsgas sowie der Vermischung mit Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder wässrigen Suspension eines Hydroxids des elektropositiven Metalls freigesetzten und/oder vorhandenen Energie, beispielsweise thermische und/oder kinetische Energie, in eine weitere Energieform z.B. Strom. Beispielsweise kann die Energie in thermische Energie eines anderen Mediums wie Wasser in beispielsweise einem Wär- metauscher oder in elektrische Energie umgewandelt werden. Die Menge der umgewandelten Energie kann hierbei von verschiedenen Faktoren wie Wirkungsgraden der verwendeten Einrichtungen zur Umwandlung, ggf. Energieverlusten im System, der Steuerung der Reaktion und der Stoffströme, etc., abhän- gen.

Das elektropositive Metall ist gemäß bestimmten Ausführungs ^¬ formen ausgewählt aus Alkalimetallen, bevorzugt Li, Na, K, Rb und Cs, Erdalkalimetallen, bevorzugt Mg, Ca, Sr und Ba, AI und Zn, sowie Gemischen und/oder Legierungen derselben. In bevorzugten Ausführungsformen ist das elektropositive Metall ausgewählt aus Li, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ba und Zn, und beson ^¬ ders bevorzugt ist das elektropositive Metall Li, Na, K, Ca oder Mg. Auch sind Mischungen und/oder Legierungen des elekt- ropositiven Metalls möglich.

Das Reaktionsgas umfasst Kohlendioxid und/oder Wasser, um die Reaktion von Kohlendioxid und/oder Wasser und dem elektropo- sitiven Metall zu ermöglichen, wobei bevorzugt keine weiteren Gase im Reaktionsgas sind, die mit dem elektropositiven Me ^¬ tall unter den Verfahrensbedingungen reagieren, beispielsweise also Edelgase oder andere inerte Gase, beispielsweise Stickstoff unter entsprechenden Bedingungen, jedoch kein oder möglichst wenig Sauerstoff. Bevorzugt umfasst das Reaktions- gas mehr als 50 Vol.% Kohlendioxid und/oder Wasser, weiter bevorzugt mehr als 75 Vol.% Kohlendioxid und/oder Wasser, be ^¬ sonders bevorzugt mehr als 90 Vol.% Kohlendioxid und/oder Wasser und insbesondere mehr als 95 Vol.% Kohlendioxid und/oder Wasser. Es kann hierbei gemäß bestimmten Ausfüh- rungsformen das Reaktionsgas nur Wasser oder nur Kohlendioxid oder eine Mischung aus Wasser und Kohlendioxid, die geeignet eingestellt werden kann -beispielsweise im Hinblick auf eine Fischer-Tropsch Synthese, umfassen. Gemäß bestimmten Ausfüh- rungsformen besteht das Reaktionsgas aus Kohlendioxid

und/oder Wasser, abgesehen von unvermeidbaren Verunreinigungen, die sich beispielsweise bei der Abtrennung von Kohlendi ^¬ oxid und/oder Wasser aus Luft und/oder Abgas, durch Direkt- einspritzung von Wasser oder Rauchgas oder auf andere Weise, ergeben können. Bei Reaktionsgasen, bei denen das neben Kohlendioxid und/oder Wasser vorhandene Gas mit dem elektroposi- tiven Metall reagieren kann (z.B. O ₂ , CO ₂ ) , beispielsweise bei einer Abtrennung von Kohlendioxid und/oder Wasser aus Luft oder Abgas zur Herstellung des Reaktionsgases, sind An ^¬ teile von Kohlendioxid und/oder Wasser von > 90 Vol.%, insbe ^¬ sondere > 95 Vol.% bevorzugt.

Das Verdüsen und/oder das Zerstäuben des elektropositiven Metalls sind erfindungsgemäß nicht besonders beschränkt und können auf geeignete Weise erfolgen, beispielsweise durch üb ^¬ liche Düsen bzw. Zerstäuber, aber auch durch Verdüsen/Zer- stäuben durch offenporige Strukturen wie einen Porenbrenner. Auch können sowohl ein Zerstäuben wie auch ein Verdüsen des elektropositiven Metalls, beispielsweise durch verschiedene Zuführeinrichtungen mit Düsen bzw. Zerstäubern, in den Reaktionsraum hinein stattfinden. So ist beispielsweise für die Erdalkalimetalle, insbesondere Ca und/oder Mg, ein Zerstäuben als Pulver gemäß bestimmten Ausführungsformen bevorzugt.

Erfindungsgemäß muss die reagierte Mischung von Reaktionsgas und elektropositivem Metall vor dem Vermischen mit Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls nicht vollständig rea ^¬ giert sein, sondern es kann auch noch eine Reaktion beim Vermischen oder danach stattfinden.

Die Reaktion von elektropositivem Metall mit dem Reaktionsgas kann also vor dem Vermischen mit Wasser und/oder einer wäss- rigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls vollständig abgelaufen sein oder nicht, es kann also auch noch zu einer Reaktion von elektropositivem Metall mit Wasser kommen, so dass, ggf. zusätzlich, Wasser- Stoff entstehen kann, welcher dann im System verbleiben kann bzw. mit den gasförmigen Produkten abgetrennt werden kann.

Das Salz in der wässrigen Lösung und/oder Suspension zum Ver- mischen ist erfindungsgemäß nicht besonders beschränkt. Be ^¬ vorzugt entspricht das elektropositive Metall im Salz dem bei der Reaktion eingesetzten elektropositiven Metall. Das Anion in dem Salz ist nicht besonders beschränkt, ist bevorzugt je ^¬ doch ein Carbonat, Hydrogencarbonat und/oder Hydroxid. So ist bei einem Reaktionsgas umfassend Kohlendioxid ein Carbonat und/oder Hydrogencarbonat, je nach Löslichkeit des Salzes, bevorzugt, wohingegen bei einem Reaktionsgas umfassend Wasser ein Hydroxid bevorzugt ist. Jedoch kann auch ein Salz verwendet werden, das löslicher in Wasser als das entsprechende Carbonat, Hydrogencarbonat und/oder Hydroxid ist, wobei dann jedoch auch das Anion dieses Salzes im System verbleibt und ggf. abgetrennt werden muss.

Es ist erfindungsgemäß nicht ausgeschlossen, dass die wässri- ge Lösung und/oder Suspension des Salzes des elektropositiven Metalls neben dem Salz und Wasser weitere Bestandteile auf ^¬ weist, beispielsweise verschiedene Zusätze zur Stabilisierung der Lösung/Suspension, insbesondere Entschäumer oder andere Zusätze wie Kristallisationshilfsmittel zur Einstellung be- stimmter Produkteigenschaften (Morphologie) .

Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann eine Verbrennung von elektropositivem Metall, z.B. Lithium, beispielsweise derart in einem Reaktionsgas umfassend Wasser und/oder Kohlendioxid erfolgen, dass die Menge an Wasser und/oder Kohlendioxid so gewählt wird, dass sich der Brenner insgesamt nicht über ^¬ hitzt. Dazu kann, wie auch in DE102014203039.0 beschrieben ein Ventil integriert sein, das den Wassergehalt und/oder Kohlendioxidgehalt beim Verbrennen regulieren kann. Damit kann beispielsweise auch ermöglicht werden, dass eine Strom ^¬ erzeugung in einer Turbine beispielsweise mit reinem Wasserstoff mit integrierter Wasserverdünnung gefahren werden kann. Gemäß bestimmten Ausführungsformen ist das elektropositive Metall mit dem Reaktionsgas vor dem Vermischen mit Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls abreagiert, d.h. das elektropositive Metall ist im Wesentlichen quantitativ, be ^¬ vorzugt quantitativ, mit dem Reaktionsgas reagiert, um die Bildung von, ggf. zusätzlichem bei der Verwendung von Wasser als Reaktionsgas, Wasserstoff zu vermeiden. Die Verwendung von einem Überschuss von Reaktionsgas, insbesondere einem Überschuss von Kohlendioxid und/oder Wasser, zum Abreagieren des elektropositiven Metalls ist gemäß bestimmten Ausführungsformen bevorzugt.

Die Vermischung mit Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls kann durch Verdüsen von flüssigem oder gasförmigem Wasser und/oder durch Verdüsen und/oder Zerstäuben einer wässrigen Lösung und/oder Suspension/wässrigen Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls auf geeignete Weise erfolgen, wobei die Art des Verdüsens/Zerstäubens nicht besonders be ^¬ schränkt ist. Gemäß bestimmten Ausführungsformen erfolgt die Verdüsung/Zerstäubung in einer solchen Weise, dass das reagierte Reaktionsgas mit Wasser und/oder der Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls so weit wie möglich vollständig besprüht wird. Dies kann beispiels ^¬ weise durch eine oder mehrere Düsen/Zerstäuber erfolgen.

Durch eine geeignete Verbindung der Vermischung der reagierten Mischung von Reaktionsgas und elektropositivem Metall mit Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder wässrigen Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls einerseits mit der Trennung der gasförmigen von den festen

und/oder flüssigen Bestandteilen andererseits kann gemäß bestimmten Ausführungsformen eine Anreicherung der festen und/oder flüssigen Bestandteile derart gesteuert werden, dass diese auf der Trennvorrichtung angereichert werden und die

Hydrolyse/Abtrennung der erzeugten Feststoffe, beispielsweise Hydroxide und/oder Carbonate bzw. ggf. Hydrogencarbonate, lo- kalisiert werden kann, so dass das Verdüsen/Zerstäuben gezielt eingestellt werden kann.

Das Verdüsen und/oder das Zerstäuben des Wassers und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls sind erfindungsgemäß nicht besonders be ^¬ schränkt und können auf geeignete Weise erfolgen, beispiels ^¬ weise durch übliche Düsen bzw. Zerstäuber. So kann das Wasser beispielsweise als Flüssigkeit oder Gas, bevorzugt als Flüs- sigkeit verdüst werden. Die wässrige Lösung eines Salzes des elektropositiven Metalls kann ebenfalls auf geeignete Weise verdüst werden, wohingegen die wässrige Suspension des Salzes des elektropositiven Metalls je nach Feststoffgehalt der Sus ^¬ pension verdüst oder zerstäubt werden kann. Durch die

Verdüsung/Zerstäubung einer wässrigen Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls kann ein guter Wärmetransport gewährleistet werden, ein Feststoffanteil ist also günstig. Ein höherer Feststoffanteil/Feststoffgehalt in der wässrigen Suspension ist gemäß bestimmten Ausführungsformen also bevor- zugt, wobei jedoch ein geeignetes Versprühen bzw. Zerstäuben zu gewährleisten ist. Der Feststoffanteil kann je nach Reaktionssystem und Vorrichtung geeignet eingestellt werden. Es ist erfindungsgemäß nicht ausgeschlossen, dass Wasser flüssig und gasförmig verdüst wird und zugleich eine wässrige Lösung eines Salzes des elektropositiven Metalls verdüst wird und eine wässrige Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls verdüst und/oder zerstäubt wird, aber das Einbringen von Wasser, wässriger Lösung und/oder wässriger Suspension kann auch auf andere Weise kombiniert werden, beispielsweise durch Verdüsen von Wasser und einer wässrigen Lösung eines Salzes des elektropositiven Metalls.

Durch die Vermischung mit Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls kann ggf. aus den Reaktionsprodukten, beispielsweise Carbonaten, weiter ein Hydroxid des beim Verbrennen reagierten elektropositiven Metalls erzeugt werden. Das Reaktions ^¬ produkt aus der Verbrennung, d.h. Carbonat und/oder Hydrogen- carbonat und/oder Hydroxid kann durch das Wasser und/oder die wässrige Lösung und/oder Suspension eines Salzes eines elektropositiven Metalls einfach abgetrennt werden, beispielswei ^¬ se als Suspension bzw. in Lösung. Bei dieser Vermischung kann zudem ggf. weitere Energie durch Bildung des Salzes freige ^¬ setzt werden, welche zusätzlich zumindest teilweise bei ^¬ spielsweise in thermische und/oder elektrische Energie umge ^¬ wandelt werden kann neben der bereits durch die Reaktion des elektropositiven Metalls mit dem Reaktionsgas vorhandenen Energie. Bei den Reaktionen entsteht neben der Reaktionswärme auch Druck, beispielsweise durch Verdampfung von Wasser, der ebenfalls genutzt werden kann. Daneben kann auch Hydratati ^¬ onsenergie und/oder Gitterenergie freigesetzt werden. So kann beispielsweise bei der Abscheidung des festen Ab- brandproduktes L1 ₂ CO ₃ bei einem Verbrennen von Li als elek- tropositivem Metall bei einem zusätzlich Eindosieren von Wasser, beispielsweise in einem Abscheidezyklon, zusätzlich die Gitterenergie gewonnen werden, wohingegen bei dem

Abbrandprodukt LiOH, welches gut wasserlöslich ist, bei ^¬ spielsweise die Hydrationsenergie frei werden kann (Lithium - 509 kJ/mol) .

Bei der Hydrolyse des Carbonats und/oder Hydrogencarbonats kann gemäß bestimmten Ausführungsformen also neben der

Hydrolyseenergie zudem noch die Hydratationsenergie des elektropositiven Metalls und/oder Gitterenergie freiwerden, und bei der Herstellung von Hydroxiden kann beispielsweise Hydratationsenergie freigesetzt werden, oder die Hydrolyse kann auf einen ersten und einen zweiten Reaktor zur besseren Reaktionssteuerung verteilt werden. Dies hängt hierbei von den verwendeten elektropositiven Metallen und dem verwendeten Reaktionsgas ab. Bei einer Zudosierung von Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls kann zudem bereits in einer ersten Trenneinrichtung eine Lösung oder Suspension eines Salzes, beispielsweise eine LiOH-Lösung/Suspension, abgeschieden werden, welche als Wertprodukt verkauft oder im vorliegenden Verfahren wieder eingesetzt werden kann. Bei Verwendung von Kohlendioxid im Reakti ^¬ onsgas können aber auch oder nur Carbonate und/oder Hydrogen- carbonate in Lösung und/oder Suspension, beispielsweise eine Li ₂ C0 ₃ -Suspension oder Natriumhydrogencarbonatsuspension und/oder -lösung, abgeschieden und abgetrennt werden.

Der Schritt des Vermischens mit Wasser und/oder einer wässri- gen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls hat also mehrere Vorteile:

a) Die Temperatur im System kann auf einem für die Materialien akzeptablen Level gehalten werden.

b) Das Wasser verdampft und erhöht so den Eingangsdruck bei einer nachfolgenden Energieerzeugung aus den gasförmigen Bestandteilen, beispielsweise unter Verwendung einer Turbine, z.B. Gas-, Dampf- und/oder Expanderturbine. Analog einer Dampfturbine stellt das verdampfte Wasser somit den „mechanischen" Energietransport für die Turbine bereit. c) Der vorgeschaltete erste Reaktor bzw. Brenner zur Verbrennung von elektropositivem Metall und Reaktionsgas, bei ^¬ spielsweise Li oder Mg und H ₂ O und/oder CO ₂ , kann schwä ^¬ cher ausgelegt werden, da bei der Hydratation zusätzliche Energie freigesetzt wird, was weiterhin materialschonend für den ersten Reaktor ist.

d) Das verdüste Wasser kann das entstehende Hydroxid und/oder Carbonat und/oder Hydrogencarbonat des elektropositiven Metalls, beispielsweise eines Alkalimetalls wie Lithium, aus einer Trenneinrichtung wie einem Zyklon auswaschen, so dass die entstehenden bzw. abzutrennenden gasförmigen Bestandteile, beispielsweise H ₂ /H ₂ 0 und/oder CO/CO ₂ /H ₂ O, weitgehend und bevorzugt vollständig partikelfrei auf eine Turbine geleitet werden können. Die Abscheidung mit einer Flüssigkeit ist hierbei sehr effektiv, wie auch aus den nachfolgenden beispielhaften Löslichkeiten von

Lithiumhydroxid in Wasser ersichtlich ist, wobei für höhe ^¬ re Temperaturen, die im Reaktor vorliegen können und be- vorzugt zur Erzeugung von genügend Dampf zum Betreiben der Turbine auch vorliegen, keine Angaben gemacht sind.

Löslichkeiten von Lithiumhydroxid im Wasser (keine Angabe für höhere Temperaturen)

12.7 g / 100 ml (0 °C)

12.8 g / 100 ml (20 °C)

17.5 g / 100 ml (100 °C)

e) Die Anlage/Vorrichtung kann so gefahren werden, dass die nach der ersten Trenneinrichtung austretende Hydroxid- Lösung/Suspension, welche beispielsweise unter Druck stehen kann, die für eine Energieumwandlung, beispielsweise unter Zuhilfenahme eines Wärmetauschers zur Dampferzeu ^¬ gung, notwendige Temperatur besitzt, so dass dann auch beispielsweise eine Dampfturbine betrieben werden kann. Optional kann eine solche zweite Dampfturbine auch an einen zusätzlichen Antriebsstrang der ersten Turbine, die mit den gasförmigen Bestandteilen betrieben wird, beispielsweise der Gasturbine, gekoppelt sein.

f) Das entstehende Gasgemisch, beispielsweise umfassend

H2 / H2O und/oder CO/ CO2 / H2O , enthält keinen Sauerstoff und ist daher nicht korrosiv.

g) Überschüssiges H2O und/oder CO2 kann in den Prozess zu ^¬ rückgeführt werden, da weitere Bestandteile gut abgetrennt werden können.

h) Die in den exothermen Reaktionen freigesetzte Energie kann bei der Trennung in feste und/oder flüssige Bestandteile einerseits und gasförmige Bestandteile andererseits, bei ^¬ spielsweise an Kondensatoren in einem Zyklon oder in anderen Trenneinrichtungen abgegeben werden und die abgegebene Niedertemperaturwärme kann zum Vorheizen bzw. als Fernwärme eingesetzt werden. Eine solche Abwärme kann beispiels ^¬ weise auch aus den gasförmigen Bestandteilen erhalten werden .

i) Eine als Flüssigkeit entnommene Hydroxidlösung, beispiels- weise Alkalihydroxidlösung, kann vielfältige weitere Auf ^¬ gaben übernehmen. Auch kann aus dieser wieder auf geeignete Weise das elektropositive Metall rückgewonnen werden. So ergeben sich beispielsweise für Li über eine L 12CO ₃ - Rückführung in LiCl, wie z.B. in US20130001097A1 angegeben, und eine anschließende Elektrolyse zu Li vollständig rezyklierbare Energiekreisläufe. Bei Verwendung von bei ^¬ spielsweise Ca als elektropositives Metall kann entstehen- de Ca (OH) ₂ zur Entschwefelung herkömmlicher fossiler

Kraftwerke dienen.

Das Salz des elektropositiven Metalls ist nicht besonders be ^¬ schränkt und kann eines oder mehrere der obigen elektroposi- tiven Metalle enthalten. Das elektropositive Metall im Salz kann sich von dem reagierenden bei der Reaktion des elektropositiven Metalls und des Reaktionsgases unterscheiden oder das gleiche sein. Bevorzugt ist das elektropositive Metall des Salzes dasselbe, das mit dem Reaktionsgas reagieren ge- lassen wird, um nicht mehrere verschiedene elektropositive Metalle in den erzeugten Produkten vorliegen zu haben, die dann ggf. aufwändig getrennt werden müssen. Eine Ausnahme hierzu bildet, wenn im Verfahren sogenannte Doppelsalze her ^¬ gestellt werden sollen.

Die zumindest teilweise Umwandlung von Energie ist nicht be ^¬ sonders beschränkt und kann beispielsweise die Umwandlung in thermische und/oder elektrische Energie umfassen. Gemäß be ^¬ stimmten Ausführungsformen wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zumindest elektrische Energie hergestellt.

Eine Abtrennung von CO ₂ und/oder H ₂ O aus den gasförmigen Bestandteilen, welche gemäß bestimmten Ausführungsformen erfol- gen kann, ist nicht besonders beschränkt und kann auf geeig ^¬ nete Weise erfolgen. Beispielsweise kann Wasser und/oder Kohlendioxid zusammen mit überschüssigem Wasser als Wasser oder wässrige Lösung abgetrennt, beispielsweise kondensiert, wer ^¬ den. Auch ist beispielsweise eine Abtrennung von Wasser und/oder Kohlendioxid durch Auskondensieren denkbar. Ggf. können Wasser und/oder Kohlendioxid auch in die Umwelt abge ^¬ lassen werden, z.B. unter ökonomischen Gesichtspunkten. Das Verdüsen und/oder Zerstäuben von flüssigem und/oder gasförmigem Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls ist erfindungsgemäß hinsichtlich der Mengen an Wasser und/oder wässri- ger Lösung und/oder Suspension des Salzes des elektropositi ^¬ ven Metalls nicht besonders beschränkt. Gemäß bestimmten Aus ^¬ führungsformen wird die Temperatur und/oder die Menge des Wassers und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls so eingestellt, dass die Reaktionswärme aus der exothermen Reaktion von Reaktionsgas und elektropositiven Metall auf geeignete Weise der ^¬ art abgeführt wird, dass die Vorrichtung für die Reaktion nicht zu sehr beansprucht wird bzw. die mechanische und ther ^¬ mische Energieausbeute maximiert wird.

Gemäß bestimmten Ausführungsformen erfolgt die Trennung in feste und/oder flüssige Bestandteile einerseits und gasförmi ^¬ ge Bestandteile andererseits durch einen Zyklon und/oder Filterplatten und/oder Elektrofilter . Eine Abtrennung im Zyklon ist beispielsweise in DE 102014203039.0 beschrieben. Es kann beispielsweise auch eine Trennung durch einen Zyklon erfolgen, in dem Filterplatten oder mindestens ein Elektrofilter vorgesehen sind. Der Zyklon, die Filterplatten und/oder der Elektrofilter sind erfindungsgemäß nicht besonders beschränkt und können auf geeignete Weise vorgesehen sein. Hierbei kann ein Zyklonreaktor auch als Reaktor für die Verdüsung des Wassers oder der wässrigen Lösung eines Salzes des elektroposi ^¬ tiven Metalls dienen, d.h. Wasser kann beispielsweise auch in den Zyklon eindosiert werden zusätzlich zu zuvor zugedüstem Wasser und/oder wässriger Suspension/Lösung. Als Elektrofil- ter kann beispielsweise ein hocheffizienter, z.B. waschbarer Elektrofilter aus beispielsweise Platten oder Drähten dienen, in dem beispielsweise auch Düsen zum Einbringen von Wasser vorhanden sein können.

Durch die geeignete Verbindung der Vermischung der reagierten Mischung von Reaktionsgas und elektropositivem Metall mit Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder wässrigen Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls einerseits mit der Trennung der gasförmigen von den festen

und/oder flüssigen Bestandteilen andererseits durch einen Zyklon und/oder Filterplatten und/oder Elektrofilter kann ge- maß bestimmten Ausführungsformen eine Anreicherung der festen und/oder flüssigen Bestandteile derart gesteuert werden, dass diese auf der Trennvorrichtung angereichert werden und die Hydrolyse der erzeugten Nitride lokalisiert werden kann, so dass das Verdüsen/Zerstäuben gezielt eingestellt werden kann.

So können beispielsweise durch den Zyklon die festen Bestand ^¬ teile im Außenbereich des Zyklons bzw. auch auf einem Plattenfilter angereichert werden, sodass die Hydrolyse sehr ge ^¬ zielt erfolgen kann.

Die zumindest teilweise Umwandlung der Energie aus den festen und/oder flüssigen Bestandteilen, welche beispielsweise Temperaturen von 300 °C oder mehr haben können, kann gemäß bestimmten Ausführungsformen unter Zuhilfenahme mindestens eines Wärmetauschers erfolgen. Dieser kann dann beispielswei ^¬ se thermische Energie bereitstellen. Es ist auch möglich, dass im Wärmetauscher beispielsweise Dampf erzeugt wird, der beispielsweise eine Turbine und einen Generator antreibt, um elektrische Energie zu erzeugen. Es ist auch möglich, dass unter Zuhilfenahme des Wärmetauschers sowohl thermischer Energie als auch elektrische Energie erzeugt werden. Die thermische Energie kann beispielsweise zum Vorheizen des elektropositiven Metalls und/oder des Reaktionsgases vor der Reaktion dienen, so dass beispielsweise das elektropositive Metall auch flüssig zur Verfügung gestellt werden kann, und/oder zum Vorheizen des Wassers und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls, so gewünscht. Die thermische Energie kann aber auch für andere Zwecke wie beispielsweise Fernwärme verwendet wer- den. Die gewonnene elektrische Energie kann auch auf geeigne ^¬ te Weise verwendet werden, beispielsweise zur Stromversor ^¬ gung . Das Stoffmengenverhältnis von Wasser, beispielsweise auch in der Lösung und/oder Suspension des Salzes des elektropositi- ven Metalls, zu bei der Verbrennung von Reaktionsgas und elektropositivem Metall entstehendem Carbonat und/oder Hydro- gencarbonat und/oder Hydroxid, ist gemäß bestimmten Ausfüh ^¬ rungsformen größer als 2 zu 1, bevorzugt größer als 3 zu 1 und besonders bevorzugt größer als 3,5 zu 1. Gemäß bestimmten Ausführungsformen ist das Stoffmengenverhältnis von Wasser, beispielsweise auch in der Lösung und/oder Suspension des Salzes des elektropositiven Metalls, zu bei der Verbrennung von Reaktionsgas und elektropositivem Metall entstehendem Carbonat und/oder Hydrogencarbonat und/oder Hydroxid größer als 10 zu 1, bevorzugt größer als 25 zu 1 und beispielsweise auch größer als 50 zu 1, um genügend gasförmige Bestandteile aus der mit Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls vermischten Mischung zu erhalten und somit die gasförmigen Bestandteile, beispielsweise H2 und/oder CO, und somit Wärme effektiv abführen zu können.

Gemäß bestimmten Ausführungsformen erfolgt die zumindest teilweise Umwandlung der Energie der gasförmigen Bestandteile in elektrische Energie durch mindestens eine Turbine und min ^¬ destens einen Generator. Die Art der Turbine und des Genera- tors sind hierbei, wie auch oben im Falle des Wärmetauschers, nicht besonders beschränkt. Gemäß bestimmten Ausführungsfor ^¬ men können mindestens zwei in Strömungsrichtung der gasförmigen Bestandteile hintereinander gelegene Turbinen bei der zumindest teilweisen Umwandlung der Energie verwendet werden, beispielsweise auch eine Expanderturbine und eine Dampfturbi ^¬ ne. So kann beispielsweise zunächst eine Energieumwandlung mit einer Gasturbine durch die Verbrennung einer Komponente erfolgen und danach die gasförmigen Bestandteile in einer Dampfturbine zur Energieumwandlung verwendet werden, d.h. die gasförmigen Bestandteile durchlaufen hintereinander (der Reihe nach) zwei oder auch mehr Turbinen. Gemäß bestimmten Ausführungsformen wird das elektropositive Metall mit einem Überschuss an Wasser und/oder Kohlendioxid verbrannt. Gemäß bestimmten Ausführungsformen können das überschüssige Wasser und/oder Kohlendioxid nach der Verbren- nung aus den gasförmigen Bestandteilen abgetrennt und zur

Verbrennung zurückgeführt werden, weil es entsprechend vorge ^¬ wärmt ist.

Es können beispielsweise auch ein Rücklauf und/oder eine Rückführeinrichtung vorgesehen sein, die Wasser und oder Kohlendioxid und/oder CO und oder Wasserstoff nach erfolgter Ab ^¬ trennung aus den gasförmigen Bestandteilen - beispielsweise auch vor und/oder in einer zweiten Einrichtung zur Umwandlung von Energie - zur Reaktion und/oder ersten Abtrennung zurück- führen. Beispielsweise können diese Gase dem ersten Reaktor (1) und/oder der mindestens einen zweiten Zuführeinrichtung (3) für Reaktionsgas umfassend Kohlendioxid und/oder Wasser und/oder dem zweiten Reaktor (4) und/oder der mindestens einen zweiten Verdüsungseinrichtung und/oder Zerstäubungsein- richtung (5) zum Verdüsen und/oder Zerstäuben von Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls und/oder der mindestens einen dritten Zuführeinrichtung für Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elek- tropositiven Metalls zugeführt werden.

Der Rücklaufkanal kann hierbei das Verhältnis von H ₂ (CO) zu eingesetztem H ₂ O (C0 ₂ ) einstellen. Im stationären Zustand kann das Verfahren beispielsweise mit entsprechender Düsen- konzeption praktisch mit nassem CO oder H ₂ als „Trägergas" laufen. Die Mischungsverhältnisse von rückgeführtem Gas kön ^¬ nen beispielsweise auch die Temperaturfestigkeit einer Turbi ^¬ ne, die zumindest teilweise mit den gasförmigen Bestandteilen betrieben wird, bestimmen.

Zusätzlich zur zumindest teilweisen Umwandlung der Energie der gasförmigen Bestandteile kann auch eine chemische Nutzung der entstandenen Gase CO und/oder H ₂ ermöglicht werden. So kann beispielsweise mit den gasförmigen Bestandteilen, ggf. nach erfolgtem Waschen, beispielsweise zum Auswaschen von CO ₂ , und/oder Trocknen der gasförmigen Bestandteile eine Zu ^¬ führung zu einer Fischer-Tropsch-Synthesevorrichtung erfol- gen, wo aus dem Synthesegas umfassend CO und H ₂ höherwerte chemische Produkte wie Methanol, Ethanol, Kohlenwasserstoffe etc. hergestellt werden können. Gegebenenfalls kann hierzu auch H ₂ und/oder CO und/oder H ₂ O aus externen Quellen zu den gasförmigen Bestandteilen zugeführt werden. Eine Gaswäsche kann beispielsweise mit Wasser und/oder einer Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls, bei ^¬ spielsweise LiOH, erfolgen.

Im Gegensatz zu aus Kohle oder Erdgas hergestelltem Synthese- gas enthalten die in den obigen Ausführungsformen hergestellten Gase keine Stickstoff- oder schwefelenthaltenen Verunrei ^¬ nigen wie NH ₃ , HCN, H ₂ S, COS oder Sauerstoff, die sehr auf ^¬ wändig abgetrennt werden müssen. Als Verunreinigung muss gegebenenfalls nur CO ₂ abgetrennt werden. Da in der Anlage auch Hydroxid zur Verfügung steht, kann dieses dann zum Waschen von CO ₂ genutzt werden. Ein derartiger Wäscher ist sehr ef ^¬ fektiv .

Nach einer ggf. erfolgenden Trocknung der Gase kann ein hoch- reines Synthesegasgemisch mit einstellbarem CO/H ₂ -Verhältnis zur Verarbeitung nach Fischer-Tropsch erhalten werden. Je nach Katalysator sind beispielsweise Methanol oder Kohlenwas ^¬ serstoffe erhältlich. Vorliegend ist es also gemäß bestimmten Ausführungsformen möglich, ein erfindungsgemäßes Verfahren mit einem Reaktions ^¬ gas zu betreiben, dass nur CO ₂ oder H ₂ O enthält, so dass bei einer chemischen Nutzung der gasförmigen Bestandteile die andere Gaskomponente des Synthesegases bereitgestellt werden muss, beispielsweise auch aus einem Zwischenspeicher, wenn eine erfindungsgemäße Vorrichtung wechselweise mit einem Reaktionsgas umfassend H ₂ O und einem Reaktionsgas umfassend CO ₂ betrieben werden und die entstehenden gasförmigen Be- standteile entsprechend abgetrennt und zwischengespeichert werden .

Es können auch zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen mit zwei erfindungsgemäßen Verfahren parallel betrieben werden, wobei in einem Verfahren ein Reaktionsgas umfassend CO ₂ eingesetzt wird und im anderen ein Reaktionsgas umfassend H ₂ O, und die erzeugten gasförmigen Bestandteile können dann geeignet kombiniert werden für eine Fischer-Tropsch Synthese.

Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann auch ein Verfahren angewendet werden, bei dem das Reaktionsgas ein Gemisch aus Kohlendioxid und Wasser enthält, beispielsweise also ein Ge ^¬ misch aus Kohlendioxid und Wasser ist, so dass sowohl CO und H ₂ als gasförmige Bestandteile für ein Fischer-Tropsch Ver ^¬ fahren entstehen. Hierbei ist jedoch auf eine geeignete Ein ^¬ stellung der richtigen Synthesegas-Zusammensetzung zu achten.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann also auch ein Ver- fahren durchgeführt werden, dass ähnlich einem Verfahren in einer IGCC-Anlage zu sehen ist, wobei als Brennstoff hier al ^¬ lerdings das elektropositive Metall verwendet wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfin- dung eine Vorrichtung zur Herstellung von Ammoniak und Energie, aufweisend:

einen ersten Reaktor, in dem ein elektropositives Metall, das ausgewählt ist aus Alkali-, Erdalkalimetallen, und Zink, so ^¬ wie Mischungen und/oder Legierungen derselben, mit einem Reaktionsgas umfassend Kohlendioxid und/oder Wasser reagieren gelassen wird, der derart ausgebildet ist, das Reaktionsgas umfassend Kohlendioxid und/oder Wasser mit dem elektropositi- ven Metall zu reagieren;

mindestens eine erste Verdüsungseinrichtung und/oder Zerstäu- bungseinrichtung zum Verdüsen und/oder Zerstäuben des elek- tropositiven Metalls, die derart ausgebildet ist, das elekt ^¬ ropositive Metall in den ersten Reaktor zu verdüsen und/oder zu zerstäuben; mindestens eine erste Zuführeinrichtung für das elektroposi- tive Metall, die derart ausgebildet ist, das elektropositive Metall der mindestens einen ersten Verdüsungseinrichtung und/oder Zerstäubungseinrichtung zuzuführen;

mindestens eine zweite Zuführeinrichtung für Reaktionsgas um ^¬ fassend Kohlendioxid und/oder Wasser, die derart ausgebildet ist, dem ersten Reaktor das Reaktionsgas umfassend Kohlendio ^¬ xid und/oder Wasser zuzuführen;

einen zweiten Reaktor, in dem die reagierte Mischung von Reaktionsgas und elektropositivem Metall mit Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls vermischt wird, der derart ausgebil ^¬ det ist, die reagierte Mischung von Reaktionsgas und elektro ^¬ positivem Metall mit Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls zu vermischen;

mindestens eine zweite Verdüsungseinrichtung und/oder Zerstäubungseinrichtung zum Verdüsen und/oder Zerstäuben von Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls, die derart ausge ^¬ bildet ist, Wasser und/oder die wässrige Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls in den zweiten Reaktor zu verdüsen und/oder zu zerstäuben;

mindestens eine dritte Zuführeinrichtung für Wasser und/oder eine wässrige Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls, die derart ausgebildet ist, der mindestens einen zweiten Verdüsungseinrichtung und/oder Zerstäubungseinrichtung Wasser und/oder die wässrige Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls zuzuführen;

eine erste Trenneinrichtung, in der die mit Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls vermischte Mischung in feste

und/oder flüssige Bestandteile einerseits und gasförmige Be- standteile andererseits getrennt wird, die derart ausgebildet ist, die mit Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls vermischte Mischung in feste und/oder flüssige Bestandteile einerseits und gasförmige Bestandteile andererseits zu tren ^¬ nen;

mindestens eine erste Einrichtung zur Umwandlung von Energie, die derart ausgebildet ist, die Energie der festen und/oder flüssigen Bestandteile zumindest teilweise umzuwandeln bzw. abzuführen, und

mindestens eine zweite Einrichtung zur Umwandlung von Energie auf, die derart ausgebildet ist, die Energie der gasförmigen Bestandteile zumindest teilweise umzuwandeln bzw. abzuführen.

Darüber hinaus kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen eine zweite Trenneinrichtung aufweisen, in der aus den gasförmigen Bestandteilen Wasser und/oder Kohlendioxid abgetrennt wird, die derart ausgebildet ist, aus den gasförmigen Bestandteilen Wasser und/oder Kohlendioxid abzutrennen. Diese können dann beispielsweise zur Reaktion zurückgeführt werden.

Der erste Reaktor und der zweite Reaktor sind erfindungsgemäß hinsichtlich deren Aufbaus und Material, etc. nicht besonders beschränkt, solange die entsprechenden Reaktionen darin ablaufen können. Abhängig von der Art, Beschaffenheit (z.B. Temperatur, Druck) und/oder Menge jeweils des Reaktionsgases, des elektropositiven Metalls, des Wassers oder der wässrigen Lösung eines Salzes des elektropositiven Metalls, etc. können diese entsprechend ausgestaltet sein. Ebenso sind die Trenn ^¬ einrichtungen, Zuführeinrichtungen, Verdüsungseinrichtungen, ggf. Abführeinrichtungen und Rückführeinrichtungen, etc.

nicht besonders beschränkt. Beispielsweise kann der erste Re- aktor eine Brennkammer oder ein Brennrohr sein.

Als Material für den ersten und/oder den zweiten Reaktor, die Trenneinrichtungen, Verdüsungseinrichtungen und/oder Zerstäubungseinrichtungen und/oder ggf. Abführeinrichtungen und/oder ggf- die Zuführeinrichtungen, oder aber auch beispielsweise Vorrichtungen zur Umwandlung von Energie wie Turbinen, die mit Generatoren gekoppelt sind, eignet sich gemäß bestimmten Ausführungsformen beispielsweise ein Material, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Eisen, Chrom, Nickel, Niob, Tantal, Molybdän, Wolfram, Zirkonium und Legierungen dieser Metalle, sowie Stähle wie Edelstahl und Chrom-Nickel-Stahl. Diese Materialien sind bevorzugt für einen Einsatz bei höhe- ren Temperaturen, bei denen die Reaktion mit beispielsweise flüssigem elektropositiven Metall einfacher vonstattengehen kann oder die Reaktionsmischung einfach behandelt werden kann. Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann durch die Zufuhr von Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Sus- pension eines Salzes des elektropositiven Metalls im zweiten Reaktor eine Herabsetzung der Temperatur des Reaktionsgemisches dergestalt erfolgen, dass die sich in Strömungsrichtung anschließenden Teile einer geringeren Temperatur ausgesetzt sind, so dass diese auch aus weniger temperaturbeständigen Materialien beschaffen sein können.

Als erste Zuführeinrichtung für das elektropositive Metall können beispielsweise Rohre oder Schläuche, oder aber auch Förderbänder, dienen, die beheizt sein können, welche geeig- net, beispielsweise anhand des Aggregatszustands des elektro ^¬ positiven Metalls, bestimmt werden können. So werden die Erdalkalimetalle, z.B. Mg und Ca, beispielsweise gemäß bestimm ^¬ ten Ausführungsformen in Partikelform, beispielsweise als Pulver, zugeführt, während Li beispielsweise als Flüssigkeit zugeführt werden kann. Gegebenenfalls kann an die erste Zu ^¬ führeinrichtung für das elektropositive Metall auch eine wei ^¬ tere Zuführeinrichtung für ein Gas, optional mit einer Steuereinrichtung wie einem Ventil, angebracht werden, mit dem die Zufuhr des elektropositiven Metalls geregelt werden kann. Ebenso kann die zweite Zuführeinrichtung für das Reaktionsgas als Rohr oder Schlauch, etc., das oder der gegebenenfalls be ^¬ heizt sein kann, ausgebildet sein, wobei eine geeignete zwei ^¬ te Zuführeinrichtung geeignet anhand des Zustand des Gases, das ggf. auch unter Druck stehen kann, bestimmt werden kann. Auch können mehrere erste und/oder zweite Zuführeinrichtungen für elektropositives Metall und/oder Reaktionsgas vorgesehen sein. Darüber hinaus kann die dritte Zuführeinrichtung für Wasser und/oder die wässrige Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls als Rohr oder Schlauch, etc., das oder der gegebenenfalls beheizt sein kann, ausge ^¬ bildet sein, wobei eine geeignete dritte Zuführeinrichtung ebenfalls geeignet anhand des Zustand des Wassers und/oder der wässrige Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls, die ggf. auch unter Druck stehen können, bestimmt werden kann. Auch können mehrere dritte Zuführeinrichtungen für Wasser und/oder die wässrige Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls vorgesehen sein.

Darüber hinaus kann vor oder im ersten Reaktor eine Zündvorrichtung vorgesehen sein, um das Reaktionsgas und/oder das elektropositive Metall zu zünden und so die Reaktion zu star- ten. Die Zündvorrichtung ist hierbei nicht besonders be ^¬ schränkt, und kann beispielsweise eine Hochspannungsquelle, einen Lichtbogen, etc. umfassen.

Die erste und zweite Verdüsungseinrichtung und/oder Zerstäu- bungseinrichtung sind ebenfalls nicht besonders beschränkt, sofern die jeweiligen Stoffe, d.h. das elektropositive Metall bzw. Wasser und/oder die wässrige Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls, darin verdüst bzw. zerstäubt werden können. Bevorzugt sind sie aus einem Materi- al, dass durch die Stoffe nicht angegriffen wird, beispiels ^¬ weise eine laugenbeständige Verdüsungseinrichtung und/oder Zerstäubungseinrichtung, falls mit der zweiten

Verdüsungseinrichtung und/oder Zerstäubungseinrichtung eine wässrige Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektro- positiven Metalls verdüst wird. Dies trifft ebenso auf die entsprechenden Zuführeinrichtungen zu. Bevorzugt erfolgt die Verdüsung und/oder Zerstäubung derart, dass die Stoffe, d.h. das elektropositive Metall bzw. Wasser und/oder die wässrige Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls möglichst vollständig in das Reaktionsgas bzw. in die reagierte Mischung eingedüst bzw. zerstäubt werden, was durch entsprechende Konstruktion der Verdüsungseinrichtung und/oder Zerstäubungseinrichtung, die beispielsweise entsprechende Dü ^¬ sen bzw. Zerstäuber umfasst, erzielt werden kann.

Es ist zudem nicht ausgeschlossen, dass die erste und zweite Zuführeinrichtung sich vor der ersten Verdüsungseinrichtung treffen und das elektropositive Metall zusammen mit dem Reak ^¬ tionsgas verdüst wird.

Zudem sind in der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Trennein- richtungen nicht besonders beschränkt, sofern in der ersten

Trenneinrichtung eine Trennung in feste und/oder flüssige Bestandteile einerseits und gasförmige Bestandteile anderer ^¬ seits erzielt werden kann und in der zweiten Trenneinrichtung Kohlendioxid und/oder Wasser abgetrennt werden kann. Die zweite Trenneinrichtung kann hierbei sich auch in der zweiten Einrichtung zur Umwandlung von Energie befinden, und die erste Trenneinrichtung kann sich auch im zweiten Reaktor befinden. Auch können sich der erste und der zweite Reaktor in einem durchgängigen Behälter oder ähnlichem befinden.

Die erste Trenneinrichtung ist erfindungsgemäß nicht beson ^¬ ders beschränkt, sofern eine Trennung in gasförmige Bestand ^¬ teile einerseits und feste und/oder flüssige Bestandteile an ^¬ dererseits gewährleistet werden kann. In der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung weist die erste Trenneinrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen einen Zyklon und/oder mindestens eine Filterplatte und/oder mindestens einen Elektrofilter auf. Kombinationen dieser Trenneinrichtungen sind hierbei nicht ausgeschlossen.

Der Zyklon bzw. Zyklonreaktor ist hierbei in seinem Aufbau nicht besonders beschränkt und kann beispielsweise eine Form haben, wie sie gewöhnliche Zyklonreaktoren aufweisen. Beispielsweise kann ein Zyklonreaktor einen Reaktionsbereich, der auch dem zweiten Reaktor entsprechen kann, beispielsweise in Form eines rotationssymmetrischen Oberteils, einen Separationsbereich, der beispielsweise konisch ausgestaltet ist,

und eine Entspannungskammer, an der mindestens eine Abführvorrichtung für feste und/oder flüssige Bestandteile, bei- spielsweise in Form einer Zellenradschleuse, sowie mindestens eine Abführeinrichtung für gasförmige Bestandteile angebracht sein können, umfassen.

Solche Vorrichtungskomponenten sind beispielsweise üblicher- weise in Zyklonabscheidern vorhanden. Ein erfindungsgemäß verwendeter Zyklonreaktor kann aber auch anders aufgebaut sein und ggf. auch weitere Bereiche umfassen. Beispielsweise können einzelne Bereiche (z.B. Reaktionsbereich, Separations ^¬ bereich, Entspannungskammer) auch in einem Bauteil eines bei- spielhaften Zyklonreaktors zusammengefasst sein und/oder sich über mehrere Bauteile eines Zyklonreaktors erstrecken. Im Zyklon können sich auch ein oder mehrere Zuführeinrichtungen für Wasser und/oder eine Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls befinden.

Auch die Filterplatten und/oder Elektrofilter, welche Filterrohre umfassen können, sind nicht besonders beschränkt und können beispielsweise auch in Verbindung mit einem Zyklon verwendet werden. Gemäß bestimmten Ausführungsformen können die Filterplatten oder -röhre auch eine Zuführung von Wasser enthalten, um die niedergeschlagen Feststoffe zu hydrolysie- ren bzw. abzuwaschen. Die Filter, Filterplatten und/oder Elektrofilter können wie auch der Zyklon aus den genannten korrosionsbeständigen Werkstoffen hergestellt sein, also beispielsweise ein Material, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Eisen, Chrom, Nickel, Niob, Tantal, Molybdän, Wolfram, Zirkonium und Legierungen dieser Metalle, sowie Stähle wie Edelstahl und Chrom-Nickel-Stahl, umfassen.

Gemäß bestimmten Ausführungsformen weist die mindestens eine erste Einrichtung zur Umwandlung von Energie mindestens einen Wärmetauscher auf. Dieser ist erfindungsgemäß nicht besonders beschränkt und kann beispielsweise auch mit mindestens einer Turbine und mindestens einem Generator zur Erzeugung elektri- scher Energie gekoppelt sein, kann aber auch zusätzlich oder auch nur zur Umwandlung in thermische Energie verwendet wer ^¬ den . Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zudem gemäß bestimmten Ausführungsformen eine Steuereinrichtung aufweisen, die das Stoffmengenverhältnis von Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls zu bei der Verbrennung von Reaktionsgas und elektro- positivem Metall entstehendem Hydroxid und/oder Carbonat/Hydrogencarbonat durch Steuerung der mindestens einen ersten Zuführeinrichtung für elektropositives Metall und/oder der mindestens einen zweiten Zuführeinrichtung für Reaktionsgas umfassend Kohlendioxid und/oder Wasser und/oder der min- destens einen dritten Zuführeinrichtung für Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls derart einstellt, dass das Stoffmen ^¬ genverhältnis von Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls zu bei der Verbrennung von Reaktionsgas und elektropositivem Metall entstehendem Carbonat und/oder Hydrogencarbonat und/oder Hydroxid größer als 2 zu 1, bevorzugt größer als 3 zu 1 und besonders bevorzugt größer als 3,5 zu 1 ist. Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann die Steuereinrichtung das Stoffmengenverhältnis von Wasser, beispielsweise auch in der Lösung und/oder Suspension des Salzes des elektropositiven Metalls, zu bei der Verbrennung von Reaktionsgas und elektro ^¬ positivem Metall entstehendem Carbonat und/oder Hydrogencarbonat und/oder Hydroxid auch größer als 10 zu 1, bevorzugt größer als 25 zu 1 und beispielsweise auch größer als 50 zu 1 einstellen, um genügend gasförmige Bestandteile aus der mit Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls vermischten Mischung zu erhalten.

Die Steuereinrichtung kann hierbei beispielsweise über eine Steuerung von Düsen, beispielsweise an oder in den Zuführeinrichtungen bzw. den Reaktoren respektive die Zugabe von elek- tropositivem Metall, Reaktionsgas und/oder Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls steuern, oder auch die Zuführeinrichtungen selbst steuern, beispielsweise durch Steuerung von Pumpen, etc., um das entsprechende Stoffmengenverhältnis ein ^¬ zustellen .

Gemäß bestimmten Ausführungsformen weist die mindestens eine zweite Einrichtung zur Umwandlung von Energie mindestens eine Turbine und mindestens einen Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie auf. Die Turbine und der Generator sind, wie auch oben bei der Kopplung mit dem Wärmetauscher, nicht besonders beschränkt, und es können auch mehrere verschiedene Turbinen zur Anwendung kommen, die an einen oder mehrere Ge- neratoren angeschlossen sind. Gemäß bestimmten Ausführungsformen weist die mindestens eine zweite Einrichtung zur Um ^¬ wandlung von Energie mindestens zwei in Strömungsrichtung der gasförmigen Bestandteile hintereinander gelegene Turbinen auf .

Aus den gasförmigen Bestandteilen kann jedoch auch mittels eines Wärmetauschers Wärme abgeführt werden, und ein Genera ^¬ tor ist dann nicht zwangsläufig vonnöten. Auch Kombinationen von Turbinen und Wärmetauschern sind möglich.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die zweite Trenneinrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen derart ausgebildet sein, dass Wasser und/oder Kohlendioxid aus den gas ^¬ förmigen Bestandteilen abgetrennt wird. In solchen Ausfüh- rungsformen mit einer Kohlendioxid- und/oder Wasserabtrennung kann in der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter eine

Rückführeinrichtung für Kohlendioxid und/oder Wasser aus der zweiten Trenneinrichtung vorgesehen sein, die derart ausgebildet ist, Kohlendioxid und/oder Wasser aus der zweiten Trenneinrichtung der zweiten Zuführeinrichtung für Reaktionsgas umfassend Kohlendioxid und/oder Wasser und/oder dem ers ^¬ ten Reaktor zuzuführen. Hierdurch können überschüssiges Kohlendioxid und/oder Wasser wieder als Reaktionsgas zur Verfü- gung gestellt werden, so dass das erfindungsgemäße Verfahren noch effektiver durchgeführt werden kann. Das rückgeführte Kohlendioxid und/oder Wasser können gemäß bestimmten Ausführungsformen vorgeheizt sein.

Gemäß bestimmten Ausführungsformen weist eine erfindungsgemä ^¬ ße Vorrichtung weiter aufweisend einen Rücklauf, ein Rücklaufventil und mindestens eine vierte Zuführeinrichtung für Wasser und oder H ₂ und/oder Kohlendioxid und/oder CO auf, wo- bei über das Rücklaufventil Wasser und oder H ₂ und/oder Koh ^¬ lendioxid und/oder CO zumindest teilweise aus den gasförmigen Bestandteilen entnommen werden, über den Rücklauf rückgeführt werden und über die mindestens eine vierte Zuführeinrichtung dem ersten Reaktor und/oder der mindestens einen zweiten Zu- führeinrichtung für Reaktionsgas umfassend Kohlendioxid und/oder Wasser und/oder dem zweiten Reaktor und/oder der mindestens einen zweiten Verdüsungseinrichtung und/oder Zerstäubungseinrichtung zum Verdüsen und/oder Zerstäuben von Wasser und/oder der wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls und/oder der mindestens einen dritten Zuführeinrichtung für Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls zugeführt werden. Hierdurch können die gasförmigen Bestandteile wieder verwendet werden.

Gemäß bestimmten Ausführungsformen weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von Energie mindestens einen CO ₂ - Wäscher und/oder eine fünfte Zuführeinrichtung für CO

und/oder H ₂ und/oder H ₂ O und/oder einen Trockner und/oder eine Fischer-Tropsch-Synthesevorrichtung aufweist. Sie kann somit einer IGCC-Anlage ähneln. In solch einer Vorrichtung dient somit das elektropositive Metall mit als Brennstoff. Wie dargelegt können auch zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen zur Erzeugung von Energie vorgesehen sein, von denen eine ein Reaktionsgas umfassend Wasser und die andere ein Reaktionsgas umfassend Kohlendioxid verwendet, wenn eine Fischer-Tropsch Synthese angeschlossen werden soll. Der mindestens einen CO ₂ - Wäscher und/oder die mindestens eine fünfte Zuführeinrichtung für CO und/oder H ₂ und/oder H ₂ O und/oder der mindestens eine Trockner und/oder die Fischer-Tropsch-Synthesevorrichtung sind erfindungsgemäß nicht besonders beschränkt und können übliche Vorrichtungen bzw. Bauteile sein.

Die obigen Ausführungsformen, Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.

Im Folgenden wird die Erfindung nunmehr anhand beispielhafter Ausführungsformen dargestellt, die die Erfindung in keiner Weise beschränken. Eine erste beispielhafte Ausführungsform ist in Figur 1 sche ^¬ matisch dargestellt.

Zunächst findet in einem ersten Reaktor 1, beispielsweise einem Brennrohr, eine Verbrennung eines elektropositiven Me- talls, beispielsweise Lithium oder Magnesium, das durch eine erste Zuführeinrichtung 2 für elektropositives Metall und eine erste Verdüsungs- und/oder Zerstäubungseinrichtung 2a dem ersten Reaktor 1 zugeführt wird, mit einem Reaktionsgas umfassend Kohlendioxid und/oder Wasser statt. Die Verbrennung kann beispielsweise in einer entsprechenden Atmosphäre, die beispielsweise auch nur aus Kohlendioxid und/oder Wasser be ^¬ stehen kann, stattfinden. Das Reaktionsgas wird durch eine oder mehrere zweite Zuführungseinrichtungen 3 für Reaktionsgas zum ersten Reaktor 1 zugeführt. Die Menge an Kohlendioxid und/oder Wasser kann dabei, wie bereits beschrieben, so gewählt werden, dass sich der Brenner insgesamt nicht überhitzt. Dazu kann beispielsweise ein Ventil integriert sein, das den Kohlendioxid- und/oder Wassergehalt des Reaktionsga- ses bzw. der entstehenden gasförmigen Produkte oder die Reaktionsgasmenge für die Verbrennung und somit auch für eine letztendlich betriebene Gasturbine regulieren kann. Es kann beispielsweise ein Gemisch aus Gas und Feststoff wie Kohlen- dioxid und/oder CO und/oder Wasser und/oder H ₂ und

Lithiumcarbonat und/oder Lithiumhydroxid bzw. Magnesiumcarbo- nat und/oder Magnesiumhydroxid durch die Verbrennung entste ^¬ hen . Die reagierte Mischung aus elektropositivem Metall und Reaktionsgas wird dann in den zweiten Reaktor 4 geleitet, wo sie aus einer oder mehreren zweiten Verdüsungseinrichtungen und/oder Zerstäubungseinrichtungen 5, beispielsweise Wasserdüsen, mit Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls besprüht wird. Diese Mischung wird dann in einer ersten Trenneinrichtung 6, beispielsweise einem Zyklon 6a, in feste und/oder flüssige Bestandteile 7 einerseits und gasförmige Bestandtei ^¬ le 8 andererseits getrennt.

Die festen und/oder flüssigen Bestandteile 7 aus dieser Mischung, beispielsweise eine LiOH-Lösung oder Magnesiumhydroxidsuspension oder entsprechende Carbonatlösung/

-Suspension, können dann in einer ersten Einrichtung 9 zur Umwandlung von Energie, umfassend beispielsweise einen Wärme ^¬ tauscher 9a, eine Dampfturbine 9b und einen Generator 9c, Wärme abgeben und so beispielsweise Elektrizität erzeugen, bevor sie dann als Wertprodukte gewonnen werden können, rezykliert werden können und/oder zur Wiedergewinnung des elektropositiven Metalls verwendet werden können.

Die gasförmigen Bestandteile 8, beispielsweise H2/H2O/CO/CO2, die unter Druck stehen können, können in eine zweite Einrichtung 10 zur Umwandlung von Energie, beispielsweise aufweisend eine Expanderturbine 10a und einen Generator 10b sowie eine Turbine 10c und einen Generator lOd, geleitet werden, um Elektrizität zu erzeugen, wobei hier beispielsweise Wasser geeignet abgetrennt werden kann, beispielsweise unter Zuhil- fenahme eines Kondensators 11. Zudem können aus den gasförmi ^¬ gen Bestandteilen Kohlendioxid und/oder Wasser abgetrennt werden, welche dann über eine Rückführung 13 beispielsweise wieder der zweiten Zuführeinrichtung 3 zur Verfügung gestellt werden können. Über einen Rücklauf (12), ein Rücklauf entil (12a) und eine vierte Zuführeinrichtung (12b) können dem ers ^¬ ten Reaktor (1) auch H ₂ und/oder H ₂ O und/oder CO und/oder CO ₂ aus den gasförmigen Bestandteilen zugeführt werden, wobei diese auch an anderer Stelle, beispielsweise im zweiten Reak- tor (4), wieder zugeführt werden können.

Eine zweite beispielhafte Ausführungsform ist in Figur 2 dargestellt, die sich von der Ausführungsform in Figur 1 durch die Anordnung der Reaktoren 1, 4 und der zweiten

Verdüsungseinrichtungen/Zerstäubungseinrichtungen 5 unterscheidet sowie dadurch, dass an Stelle des Zyklons 6a ein Elektrofilter 6b als erste Trenneinrichtung 6 verwendet wird. Hierbei kann der Elektrofilter 6b gemäß bestimmter Ausführungsformen auch beispielsweise selbst Düsen zur Zufuhr von Wasser und/oder einer wässrigen Lösung und/oder Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls aufweisen. Auch werden anstelle der zwei Turbinen (10a; 10c) und zwei Genera ^¬ toren (10b; lOd) jeweils nur eine Turbine (10a) und ein Gene ^¬ rator (10b) vorgesehen.

Eine dritte beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsge ^¬ mäßen Vorrichtung ist in Figur 3 dargestellt, in der die gasförmigen Bestandteile (8) aus der nicht weiter dargestellten Vorrichtung aus Figur 1 bzw. Figur 2 nach Energieabfuhr, bei- spielsweise mittels eines Wärmetauschers und/oder einer Tur ^¬ bine, einem Filterbehälter (6c) mit Düsen (5a) zum Einsprühen von einer wässrigen Lösung/Suspension eines Salzes des elektropositiven Metalls wie Lithiumhydroxid zur C0 ₂ ~Wäsche vorge ^¬ sehen sind, danach das Gas im Trockner (15) getrocknet wird und dann einer Fischer-Tropsch-Synthesevorrichtung (16) zugeführt wird, der höherwertige chemische Produkte (17) wie Me ^¬ thanol oder Benzin, etc., entnommen werden können. Über eine fünfte Zuführeinrichtung (14) kann bei Bedarf im Synthesegas fehlendes CO und/oder H2 und/oder H2O zugeführt werden.

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Kraftwerksanlage zur Erzeugung von Energie, insbesondere Elektrizität, mittels Turbinen.

Die festen und/oder flüssigen Abbrandprodukte können dabei mittels wässriger Suspensionen/Lösungen entfernt werden, was eine einfache Reaktionsführung erlaubt. Die entstehenden

Salzlösungen/-suspensionen sind dabei so heiß, dass sie zu ^¬ sätzlich über einen Wärmetauscher eine Dampfturbine betreiben können .

Durch die vorliegende Erfindung wird ein effektives Verfahren zur Erzeugung von Energie bereitgestellt. Ermöglicht wird die Prozesssequenz durch die hohe Energiedichte der elektroposi- tiven Metalle. In Summe kann eine erfindungsgemäße Vorrich ^¬ tung, beispielsweise ein Kraftwerk, praktisch emissionsfrei betrieben werden, wobei alle Produkte verwertet werden kön ^¬ nen .

Werden zwei Anlagen miteinander kombiniert oder eine Anlage mit einem Zwischenspeicher versehen, ermöglicht eine Erweite- rung der Anlage auch die chemische Nutzung des entstehenden H2 oder CO im Sinne einer beliebigen Fischer-Tropschartigen Synthese .

Im Gegensatz zur Herstellung des Synthesegases aus fossilen Brennstoffen sind hier keine Stickstoff- oder schwefelenthal ^¬ tenen Verunreinigen wie NH ₃ , HCN, H2 S , COS oder Sauerstoff im Gas enthalten, die aufwändig abgetrennt werden müssen. a. Im Verbrennungs- und Hydrolyseanlagenteil wird ein unter Druck stehendes H2 / H2O oder CO/ H2O Gasgemisch erzeugt, das eine Gasturbine zur Erzeugung von Elektrizität antreiben kann . Die entstehende Asche von Hydroxid und/oder Carbonat und/oder Hydrogencarbonat des elektropositiven Metalls wird als Lösung/Suspension aus der Brennkammer gewaschen Da die Anlage unter hohem Druck steht, ist diese Lösung so heiß, dass diese über einen Wärmetauscher eine Dampfturbine antreiben kann.

Ein derartiges Kraftwerk ist emissionsfrei bei Betrieb mit H ₂ 0.