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WO2025120060A1 - Cooling system and system for producing a globally usable energy carrier comprising such a cooling system - Google Patents

Cooling system and system for producing a globally usable energy carrier comprising such a cooling system Download PDF

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Publication number
WO2025120060A1
WO2025120060A1 PCT/EP2024/084874 EP2024084874W WO2025120060A1 WO 2025120060 A1 WO2025120060 A1 WO 2025120060A1 EP 2024084874 W EP2024084874 W EP 2024084874W WO 2025120060 A1 WO2025120060 A1 WO 2025120060A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
lye
cooling system
circuit
carbon dioxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2024/084874
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German (de)
French (fr)
Inventor
Frank Obrist
Wolfgang Wesner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Obrist Technologies GmbH
Original Assignee
Obrist Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Obrist Technologies GmbH filed Critical Obrist Technologies GmbH
Publication of WO2025120060A1 publication Critical patent/WO2025120060A1/en
Pending legal-status Critical Current
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    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Definitions

  • the invention relates to a cooling system, a plant for producing a globally usable energy source with such a cooling system, an operating method of the plant and a cooling method.
  • State-of-the-art systems such as WO 2022/096615 A1 are known to produce hydrogen by electrolysis, primarily in areas of the Earth with intensive solar radiation.
  • the location of such systems is based on the idea of using exclusively renewable energy sources, particularly photovoltaic systems, to generate energy for hydrogen production.
  • waste heat which is primarily in the low-temperature range (50 °C - 150 °C). Dissipating such waste heat typically requires a natural cooling water source. Therefore, such plants are usually planned near a river or the sea to provide the necessary cooling water. This significantly limits the choice of locations for such plants. Many locations that are well-suited to generating sufficient energy using photovoltaics to operate such a plant are therefore unusable due to the lack of an appropriate cooling water source.
  • the object of the invention is to provide a cooling system that enables the location of plants for the electrolytic production of hydrogen to be selected independently of a natural cooling water source. Furthermore, the object of the invention is to provide a plant for producing a globally usable energy source with such a cooling system. A further object of the invention is to provide an operating method for such a plant and a cooling method. According to the invention, this object is achieved with regard to the cooling system by the subject matter of patent claim 1, with regard to the plant by the subject matter of patent claim 8, with regard to the operating method by the subject matter of patent claim 10 and with regard to the cooling method by the subject matter of patent claim 12.
  • the invention is based on the idea of providing a cooling system for discharging process heat to ambient air and for extracting carbon dioxide from ambient air, wherein the cooling system has at least one air supply for supplying the ambient air into a housing and at least one air outlet for discharging purified ambient air from the housing, wherein a lye distribution unit for distributing a carbon dioxide-binding lye in the housing is arranged, which is integrated into a lye circuit, wherein a heat exchanger in the lye circuit is arranged upstream of the distribution unit in the flow direction of the lye, which heat exchanger thermally couples the lye circuit with a waste heat circuit of a production plant.
  • the invention is based on the discovery that low-temperature heat can be dissipated not only via a natural cooling water source, but also via the ambient air.
  • a natural cooling water source can be dispensed with. This can significantly increase the total production of alcohols and/or hydrocarbons from purely renewable energies worldwide.
  • the cooling system can have a dual function.
  • the carbon dioxide binding lye can extract carbon dioxide from the ambient air, whereby the extracted carbon dioxide can then be further processed in the production plant, in particular into alcohols and/or hydrocarbons.
  • the waste heat generated in the production plant can be transferred to the The carbon dioxide is returned to the carbon dioxide sorption unit, where the ambient air cools the lye, thus removing the heat from the lye.
  • the ambient air, purified of carbon dioxide and discharged through the air outlet, also removes the heat from the lye, which the lye absorbed as waste heat during its passage through the production plant.
  • the heat exchanger transfers the waste heat from the production plant's waste heat circuit to the lye circuit.
  • a lye pump be arranged upstream of the heat exchanger in the lye circuit. Locating the lye pump in the heat exchanger's inlet is advantageous to prevent cavitation in the heat exchanger, which can occur if the heat exchanger is connected to the lye pump on the suction side. This arrangement also protects the lye pump, as it is supplied with cooled lye. This increases the service life of the lye.
  • the cooling system's air supply may include a fan.
  • the fan increases the incoming air flow, thereby improving the efficiency of carbon dioxide sorption.
  • the fan may be controlled by a controller to adjust the air flow into the housing as needed.
  • the controller may also be configured as a closed-loop control system that uses ambient parameters, such as temperature and/or relative humidity, as input variables.
  • the housing contains fillers around which air from the air supply can flow and which can be wetted with the brine by the brine distribution unit.
  • the fillers form a large surface area that is wetted by the brine, thus creating a large exchange area between the brine and the ambient air. This increases the efficiency of carbon dioxide sorption. Specifically, the carbon dioxide binds to the brine and can thus be removed with the brine.
  • the lye distribution unit is preferably arranged above and/or below the packing elements.
  • the packing elements can rest on a grate.
  • the lye distribution unit can, in particular, comprise a spray device for finely spraying the lye onto the packing elements.
  • the spray device is preferably arranged above the packing elements, but can also be arranged below the packing elements.
  • the air supply and the lye circuit are arranged such that the ambient air is supplied in countercurrent and/or cocurrent flow relative to the flow direction of the lye.
  • the air supply can therefore be oriented such that the air flow and the lye flow are in the same direction (cocurrent flow).
  • the air supply and the lye circuit can also be arranged such that the air flow and the lye flow are in opposite directions (countercurrent flow).
  • caustic soda, potassium hydroxide, or a mixture comprising caustic soda and potassium hydroxide circulates in the caustic cycle.
  • Such caustic solutions or mixtures have been shown to be particularly well-suited for extracting carbon dioxide from the ambient air and for releasing low-temperature heat from a production facility to the ambient air.
  • the invention also relates to a plant, in particular a production plant, for producing a globally usable energy source.
  • the plant preferably has a photovoltaic unit for converting solar energy into electricity, which has an output, in particular a peak output, of at least 1.0 gigawatts, in particular at least 1.3 gigawatts, in particular at least 1.5 gigawatts.
  • the plant comprises a water supply unit, in particular a seawater desalination unit for producing desalinated water, which has an absorption capacity of at least 900,000 tons of additional water per year.
  • an electrolysis unit for producing hydrogen is provided, which is connected by at least one pipeline to the water supply unit, in particular the seawater desalination unit, for supplying water, in particular desalinated water.
  • the plant comprises a cooling system as described above and a synthesis unit for producing hydrocarbons, in particular synthetic methanol, which is connected by at least one pipeline to the electrolysis unit for supplying hydrogen and by at least one pipeline to the cooling system for supplying carbon dioxide.
  • the water supply unit in particular the seawater desalination unit, the electrolysis unit, the cooling system, and/or the synthesis unit for absorbing process heat, are coupled to a waste heat circuit, which is thermally coupled to a liquor circuit of the cooling system via a heat exchanger.
  • the water supply unit can, for example, comprise a device for extracting water from ambient air. Such a device for extracting water from ambient air can at least reduce the need for other water sources. The system can thus also be used at locations that otherwise provide an inadequate natural water supply.
  • the water supply unit in particular the seawater desalination unit, the electrolysis unit, the cooling system, and the synthesis unit are each connected to the photovoltaic unit for power supply and arranged in a contiguous system area with the photovoltaic unit.
  • the photovoltaic unit is preferably adapted to absorb at least 1500 kWh/ m2 per year, in particular at least 2000 kWh/ m2 per year, in particular at least 2300 kWh/ m2 per year, in particular at least 2500 kWh/ m2 per year, in particular at least 2700 kWh/m2 per year, of solar energy.
  • the synthesis unit can have a delivery capacity of at least 300,000 tonnes, in particular at least 450,000 tonnes, of renewably produced hydrocarbons per year.
  • a further aspect of the invention relates to a method for operating a previously described plant, in which a quantity of water is taken up by the electrolysis unit for oxygen production through at least one water supply line, and the taken-up quantity of water is split into a partial quantity of oxygen and a partial quantity of hydrogen by electrolysis; the partial quantity of hydrogen is at least partially passed to a carbonation unit, in particular a Bosch reaction unit, by at least one hydrogen transport device; Ambient air of an external atmosphere surrounding the plant is purified by a previously described cooling system, wherein the ambient air is supplied to a housing through at least one air supply and then a quantity of carbon dioxide is extracted from the supplied ambient air; and the quantity of carbon dioxide is passed to the carbonization unit through at least one carbon dioxide transport device,
  • the waste heat from the electrolysis unit and/or the carbonization unit is transferred via a waste heat circuit and a heat exchanger to a liquor circuit of the cooling system and released from the cooling system to the outside atmosphere.
  • sodium hydroxide, potassium hydroxide, or a mixture comprising sodium hydroxide and potassium hydroxide circulates in the lye circuit and is passed through the electrolysis unit as an electrolyte.
  • the use of sodium hydroxide is particularly advantageous because, on the one hand, sodium hydroxide serves as an electrolyte suitable for extracting carbon dioxide from the ambient air, and, on the other hand, it represents an effective cooling medium. This dual function of sodium hydroxide is utilized particularly efficiently within the scope of the present invention.
  • a further aspect of the invention relates to a cooling process with release of process heat and absorption of carbon dioxide, which comprises the following steps:
  • the lye Circulating a lye through the lye circuit of the cooling system by means of a lye pump,
  • the lye absorbs heat from a waste heat cycle and releases it to the ambient air when absorbing carbon dioxide.
  • the waste heat cycle is preferably integrated into a production plant for the production of hydrocarbons, in particular methanol.
  • the alkali has a concentration such that the alkali is in equilibrium with the environment.
  • the method can provide for the concentration of the sodium hydroxide solution to be selected to be at least high enough that in the cooling system, in particular in a carbon dioxide sorption unit and/or a housing of the cooling system, the partial pressure of water in the aqueous solution of the sodium hydroxide solution corresponds at most to the partial pressure of water in the ambient air. In this way, it is achieved that, despite the elevated temperature of the sodium hydroxide solution, no water is lost to the ambient air through evaporation. Rather, the heat is released from the aqueous sodium hydroxide solution by convection.
  • Fig. 1 is a cross-sectional view of a countercurrent cooling system according to the invention in accordance with a preferred embodiment
  • Fig. 2 is a cross-sectional view of a direct current cooling system according to the invention according to a preferred embodiment
  • Fig. 3 is a process diagram of a plant according to the invention for producing a globally usable energy source with removal of the process heat via the cooling system described above.
  • Figures 1 and 2 each show a cooling system that, on the one hand, enables the release of process heat to the ambient air and, at the same time, extracts carbon dioxide from the ambient air.
  • a cooling system that, on the one hand, enables the release of process heat to the ambient air and, at the same time, extracts carbon dioxide from the ambient air.
  • large quantities of ambient air are blown through a bed wetted with a concentrated sodium hydroxide solution. This requires intensive mass transfer between the The caustic soda solution and the air are required. This intensive mass transfer is used to simultaneously release excess low-temperature waste heat into the ambient air.
  • evaporative cooling is not the primary focus here, as the highly concentrated caustic soda solution is preferably adjusted to release hardly any water into the ambient air. Rather, heat transfer from the solution to the ambient air occurs primarily through convection.
  • the cooling systems shown in Figures 1 and 2 each comprise a housing 1 in which several fillers 11 are arranged on a perforated grid or grate 6.
  • the grate 6 retains the fillers 11.
  • an air inlet 3 opens into the housing 1.
  • the air inlet 3 comprises a fan 2, which draws in ambient air and blows it into the housing 1 via the air inlet 3.
  • the housing 1 has an air outlet funnel 7, which opens into an air outlet 8.
  • the air outlet 8 is spatially separated from the air supply 3. The purified ambient air is released into the environment via the air outlet 8.
  • a lye distribution unit 10 is arranged above the packing elements 11.
  • the lye distribution unit 10 can have several spray devices that spray the lye 9 over the packing elements 11. This wets the packing elements 11 with the lye 9.
  • the ambient air flows through the bed of packing elements 11 in the opposite direction to the flow direction of the lye 9.
  • the cooling system according to Figure 1 is therefore a countercurrent cooling system.
  • the ambient air flows through the bed of packing elements 11 in the same direction as the flow direction of the lye 9, i.e., the cooling system is used in cocurrent operation. In both cases, the filling bodies 11 are surrounded by the ambient air.
  • the flow direction of the ambient air is shown in Figures 1 and 2 by solid arrows.
  • the lye 9 exchanges carbon dioxide with the ambient air, whereby carbon dioxide is bound in the lye.
  • the lye 9 simultaneously releases heat to the ambient air. Heated ambient air leaves the housing 1 via the air outlet funnel 7 and the air outlet 8.
  • the lye circuit thus comprises the lye pump 4, the heat exchanger 5, the lye distribution unit 10, and the cooling system housing 1.
  • the lye 9 circulates continuously within the lye circuit.
  • the cooling systems shown in Figures 1 and 2 are particularly simple and cost-effective to manufacture.
  • the essential components such as the housing 1, the grate 6, the air outlet funnel 7, the lye distribution unit 10, and/or the filler elements 11, can each be made of plastic.
  • the cooling system is preferably controlled such that the mass flow of the ambient air through the bed of packing elements 11 is at least one order of magnitude greater than the mass flow of the lye 9. In other words, preferably at least ten times the mass flow of the ambient air is passed through the bed of packing elements 11 compared to the mass flow of the lye 9. This ensures that the air temperature at the air outlet 8 is increased by a maximum of approximately 3° Kelvin. At the same time, the lye leaves the bed of packing elements 11 at a temperature level that is close to the temperature level of the supplied ambient air.
  • Lye 9, particularly sodium hydroxide also serves as both an electrolyte and a cooling medium, so that in a production plant with an electrolysis unit, an additional cooling circuit in the electrolysis can be avoided.
  • Fig. 2 shows a process diagram of a plant for the production of methanol using renewable energy.
  • the feedstocks used are water, sunlight, and ambient air.
  • the water can be provided, for example, as seawater if the plant is installed near a sea. Alternatively, the water can also be obtained by extracting water from ambient air.
  • seawater i.e., saline water
  • it is first desalinated, producing pure water.
  • This pure water is fed to an electrolysis unit.
  • the energy for the electrolysis is provided by a photovoltaic unit 24, which uses sunlight as the starting material.
  • the electrolysis leads to the production of oxygen, which is released into the ambient air.
  • hydrogen is produced by the electrolysis, which, along with energy and carbon dioxide, is fed to a synthesis unit.
  • methanol synthesis takes place in the synthesis unit, producing methanol.
  • the carbon dioxide for methanol synthesis is provided by sorption from the ambient air.
  • a corresponding carbon dioxide sorption unit absorbs ambient air and extracts the carbon dioxide from it. This can be achieved, for example, by a cooling system as shown in Fig. 1.
  • water is also produced, which is advantageously fed back to the electrolysis unit so that the water produced in the methanol synthesis unit can be recycled to produce hydrogen by electrolysis.
  • the cooling system shown in Fig. 1 is not shown separately in Fig. 2. Rather, the cooling system is an integral part of the carbon dioxide sorption unit 23, which is referred to as "CCh sorption" in the process diagram.
  • the process diagram in Fig. 2 shows that heat is generated during electrolysis. This heat is removed from the electrolysis unit 21 via a low-temperature waste heat circuit 20.
  • the low-temperature waste heat circuit 20 is also connected to the methanol synthesis unit 22, so that process heat generated during methanol synthesis is also transferred to the low-temperature waste heat circuit 20. All of the waste heat from the electrolysis and methanol synthesis is then conducted to the carbon dioxide sorption unit 23 via the low-temperature waste heat circuit 20 or transferred to the lye circuit via the heat exchanger 5.
  • the lye 9 is heated in the process, which leads to more efficient use of the lye 9.
  • the heat from the lye 9 is removed via the carbon dioxide sorption unit 23, so that the overall process heat can be dissipated to the environment via the lye circuit. It is important that the heat is not dissipated via a natural cooling water source as usual, but rather is dissipated into the ambient air, thus creating location independence with regard to the cooling of the system.

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Abstract

The invention relates to a cooling system for dissipating process heat into the surrounding air and for extracting carbon dioxide from the surrounding air, wherein the cooling system has at least one air supply line (3) for supplying the surrounding air into a housing (1) and at least one air outlet (8) for dispensing filtered surrounding air out of the housing (1). The housing (1) is equipped with a liquor distributing unit (10) for distributing a carbon dioxide-binding liquor (9) in the housing (1), said distributing unit being integrated into a liquor circuit, and a heat exchanger (5) is positioned upstream of the liquor distributing unit (10) in the flow direction of the liquor (9) in the liquor circuit, said heat exchanger thermally coupling the liquor circuit to an exhaust heat circuit (20) of a production system.

Description

Kühlsystem und Anlage zur Herstellung eines global nutzbaren Energieträgers mit einem solchen Kühlsystem Cooling system and plant for producing a globally usable energy source with such a cooling system

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem, eine Anlage zur Herstellung eines global nutzbaren Energieträgers mit einem solchen Kühlsystem, ein Betriebsverfahren der Anlage sowie ein Kühlverfahren. The invention relates to a cooling system, a plant for producing a globally usable energy source with such a cooling system, an operating method of the plant and a cooling method.

Aus dem Stand der Technik, beispielsweise WO 2022/096615 A1 sind Anlagen bekannt, die vor allem in sonneneinstrahlungsintensiven Gebieten der Erde installiert sind, um mittels Elektrolyse Wasserstoff zu erzeugen. Die Standortwahl solcher Anlagen basiert auf dem Gedanken, ausschließlich regenerative Energiequellen, insbesondere eine Photovoltaikanlage, zur Energieerzeugung für die Produktion des Wasserstoffs einzusetzen. State-of-the-art systems, such as WO 2022/096615 A1, are known to produce hydrogen by electrolysis, primarily in areas of the Earth with intensive solar radiation. The location of such systems is based on the idea of using exclusively renewable energy sources, particularly photovoltaic systems, to generate energy for hydrogen production.

Bei der elektrolytischen Produktion von Wasserstoff fällt Abwärme an, die hauptsächlich im Niedertemperaturbereich (50 °C - 150 °C) liegt. Um derartige Abwärme abzuführen, ist üblicherweise eine natürliche Kühlwasserquelle erforderlich. Daher sind derartige Anlagen meist in der Nähe eines Flusses oder des Meeres geplant, um die entsprechende Kühlwassermenge zur Verfügung stellen zu können. Das schränkt die Standortwahl für derartige Anlagen erheblich ein. Viele Standorte, die sich gut eignen, um mittels Photovoltaik ausreichende Energiemengen zu erzeugen, um eine solche Anlage betreiben zu können, sind mangels einer entsprechenden Kühlwasserquelle daher nicht nutzbar. The electrolytic production of hydrogen generates waste heat, which is primarily in the low-temperature range (50 °C - 150 °C). Dissipating such waste heat typically requires a natural cooling water source. Therefore, such plants are usually planned near a river or the sea to provide the necessary cooling water. This significantly limits the choice of locations for such plants. Many locations that are well-suited to generating sufficient energy using photovoltaics to operate such a plant are therefore unusable due to the lack of an appropriate cooling water source.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Kühlsystem anzugeben, das die Standortwahl für Anlagen zur elektrolytischen Produktion von Wasserstoff unabhängig von einer natürlichen Kühlwasserquelle ermöglicht. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anlage zur Herstellung eines global nutzbaren Energieträgers mit einem solchen Kühlsystem anzugeben. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Betriebsverfahren für eine solche Anlage sowie ein Kühlverfahren anzugeben. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf das Kühlsystem durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1, im Hinblick auf die Anlage durch den Gegenstand des Patentanspruchs 8, im Hinblick auf das Betriebsverfahren durch den Gegenstand des Patentanspruchs 10 und im Hinblick auf das Kühlverfahren durch den Gegenstand des Patentanspruchs 12 gelöst. The object of the invention is to provide a cooling system that enables the location of plants for the electrolytic production of hydrogen to be selected independently of a natural cooling water source. Furthermore, the object of the invention is to provide a plant for producing a globally usable energy source with such a cooling system. A further object of the invention is to provide an operating method for such a plant and a cooling method. According to the invention, this object is achieved with regard to the cooling system by the subject matter of patent claim 1, with regard to the plant by the subject matter of patent claim 8, with regard to the operating method by the subject matter of patent claim 10 and with regard to the cooling method by the subject matter of patent claim 12.

Konkret beruht die Erfindung auf dem Gedanken, ein Kühlsystem zur Abgabe von Prozesswärme an Umgebungsluft und zur Extraktion von Kohlenstoffdioxid aus Umgebungsluft anzugeben, wobei das Kühlsystem wenigstens eine Luftzuführung zur Zufuhr der Umgebungsluft in ein Gehäuse und wenigstens einen Luftauslass zur Abgabe von gereinigter Umgebungsluft aus dem Gehäuse aufweist, wobei im Gehäuse eine Laugenverteileinheit zur Verteilung einer kohlenstoffdioxidbindenden Lauge in dem Gehäuse angeordnet ist, die in einen Laugenkreislauf integriert ist, wobei der Verteileinheit in Strömungsrichtung der Lauge ein Wärmetauscher im Laugenkreislauf vorgeordnet ist, der den Laugenkreislauf mit einem Abwärmekreislauf einer Produktionsanlage thermisch koppelt. Specifically, the invention is based on the idea of providing a cooling system for discharging process heat to ambient air and for extracting carbon dioxide from ambient air, wherein the cooling system has at least one air supply for supplying the ambient air into a housing and at least one air outlet for discharging purified ambient air from the housing, wherein a lye distribution unit for distributing a carbon dioxide-binding lye in the housing is arranged, which is integrated into a lye circuit, wherein a heat exchanger in the lye circuit is arranged upstream of the distribution unit in the flow direction of the lye, which heat exchanger thermally couples the lye circuit with a waste heat circuit of a production plant.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass sich Niedertemperaturwärme nicht nur über eine natürliche Kühlwasserquelle, sondern auch über die Umgebungsluft abführen lässt. Insbesondere, wenn für die Produktion von Alkoholen und/oder Kohlenwasserstoffen der notwendige Kohlenstoff durch Sorption von Kohlenstoffdioxid gewonnen wird, kann die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit genutzt werden, um über die dort zirkulierende Lauge, die Kohlenstoffdioxid bindet, gleichzeitig die Abwärme der Produktionsanlage an die Umgebungsluft abzuführen. Damit werden die Möglichkeiten für Standorte solcher Produktionsanlagen deutlich erhöht. Insbesondere kann auf eine natürliche Kühlwasserquelle verzichtet werden. So kann die Gesamtproduktion von Alkoholen und/oder Kohlenwasserstoffen aus rein regenerativen Energien weltweit erheblich gesteigert werden. The invention is based on the discovery that low-temperature heat can be dissipated not only via a natural cooling water source, but also via the ambient air. In particular, if the carbon required for the production of alcohols and/or hydrocarbons is obtained by sorption of carbon dioxide, the carbon dioxide sorption unit can be used to simultaneously dissipate the waste heat from the production plant to the ambient air via the circulating lye, which binds carbon dioxide. This significantly expands the possibilities for locations of such production plants. In particular, a natural cooling water source can be dispensed with. This can significantly increase the total production of alcohols and/or hydrocarbons from purely renewable energies worldwide.

Das Kühlsystem kann insbesondere eine Doppelfunktion haben. Einerseits kann durch die kohlenstoffdioxidbindende Lauge eine Extraktion von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft vorgenommen werden, wobei das extrahierte Kohlenstoffdioxid dann in der Produktionsanlage weiterverarbeitet werden kann, insbesondere zu Alkoholen und/oder Kohlenwasserstoffen . Gleichzeitig kann die in der Produktionsanlage anfallende Abwärme über die kohlenstoffdioxidbindende Lauge an die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit zurückgeführt werden, wobei die Umgebungsluft die Lauge abkühlt, also die Wärme aus der Lauge abführt. Die über den Luftauslass abgeführte, von Kohlenstoffdioxid gereinigte Umgebungsluft führt damit auch die Wärme aus der Lauge ab, welche die Lauge beim Durchlaufen durch die Produktionsanlage als Abwärme aufgenommen hat. Zur Übergabe der Abwärme aus dem Abwärmekreislauf der Produktionsanlage an den Laugenkreislauf dient der Wärmetauscher. The cooling system can have a dual function. On the one hand, the carbon dioxide binding lye can extract carbon dioxide from the ambient air, whereby the extracted carbon dioxide can then be further processed in the production plant, in particular into alcohols and/or hydrocarbons. At the same time, the waste heat generated in the production plant can be transferred to the The carbon dioxide is returned to the carbon dioxide sorption unit, where the ambient air cools the lye, thus removing the heat from the lye. The ambient air, purified of carbon dioxide and discharged through the air outlet, also removes the heat from the lye, which the lye absorbed as waste heat during its passage through the production plant. The heat exchanger transfers the waste heat from the production plant's waste heat circuit to the lye circuit.

Um die Zirkulation im Laugenkreislauf aufrechtzuerhalten, ist es bevorzugt vorgesehen, dass dem Wärmetauscher im Laugenkreislauf eine Laugenpumpe vorgeordnet ist. Die Anordnung der Laugenpumpe im Vorlauf des Wärmetauschers ist vorteilhaft, um eine Kavitation im Wärmetauscher zu vermeiden, die sich einstellen kann, wenn der Wärmetauscher saugseitig an die Laugenpumpe angeschlossen ist. Außerdem schont diese Anordnung die Laugenpumpe, da diese mit abgekühlter Lauge durchströmt wird. Die Standzeit der Lauge erhöht sich somit. To maintain circulation in the lye circuit, it is preferred that a lye pump be arranged upstream of the heat exchanger in the lye circuit. Locating the lye pump in the heat exchanger's inlet is advantageous to prevent cavitation in the heat exchanger, which can occur if the heat exchanger is connected to the lye pump on the suction side. This arrangement also protects the lye pump, as it is supplied with cooled lye. This increases the service life of the lye.

Die Luftzuführung des Kühlsystems kann ein Gebläse umfassen. Durch das Gebläse wird die Eingangsluftmenge gesteigert, wodurch sich die Effizienz der Kohlenstoffdioxid-Sorption erhöht. Das Gebläse kann durch eine Steuerung steuerbar sein, um die in das Gehäuse einströmende Luftmenge bedarfsweise anzupassen. Die Steuerung kann auch als Regelung ausgebildet sein, die als Eingangsgröße beispielsweise Umgehungsparameter, wie Temperatur und/oder relative Luftfeuchtigkeit, nutzt. The cooling system's air supply may include a fan. The fan increases the incoming air flow, thereby improving the efficiency of carbon dioxide sorption. The fan may be controlled by a controller to adjust the air flow into the housing as needed. The controller may also be configured as a closed-loop control system that uses ambient parameters, such as temperature and/or relative humidity, as input variables.

In dem Gehäuse sind vorzugsweise Füllkörper angeordnet, die mit Luft aus der Luftzuführung umströmbar und durch die Laugenverteileinheit mit der Lauge benetzbar sind. Die Füllkörper bilden eine große Oberfläche, die von der Lauge benetzt ist, so dass eine große Austauschfläche zwischen Lauge und Umgebungsluft besteht. Dies erhöht die Effizienz der Sorption von Kohlenstoffdioxid. Konkret bindet sich das Kohlenstoffdioxid an die Lauge und kann so mit der Lauge abgeführt werden. Preferably, the housing contains fillers around which air from the air supply can flow and which can be wetted with the brine by the brine distribution unit. The fillers form a large surface area that is wetted by the brine, thus creating a large exchange area between the brine and the ambient air. This increases the efficiency of carbon dioxide sorption. Specifically, the carbon dioxide binds to the brine and can thus be removed with the brine.

Vorzugsweise ist die Laugenverteileinheit oberhalb und/oder unterhalb der Füllkörper angeordnet. Die Füllkörper können auf einem Rost aufliegen. Die Laugenverteileinheit kann insbesondere eine Sprühvorrichtung umfassen, um die Lauge fein auf die Füllkörper zu versprühen. Die Sprühvorrichtung ist bevorzugt oberhalb der Füllkörper angeordnet, kann jedoch auch unterhalb der Füllkörper ausgebildet sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlsystems sind die Luftzuführung und der Laugenkreislauf so angeordnet, dass die Zufuhr der Umgebungsluft bezogen auf die Strömungsrichtung der Lauge im Gegenstrom und/oder im Gleichstrom erfolgt. Die Luftzuführung kann also so ausgerichtet sein, dass die Luftströmung und die Laugenströmung in dieselbe Richtung erfolgen (Gleichstrom). Alternativ können die Luftzuführung und der Laugenkreislauf auch so angeordnet sein, dass die Luftströmung und die Laugenströmung gegenläufig sind (Gegenstrom). The lye distribution unit is preferably arranged above and/or below the packing elements. The packing elements can rest on a grate. The lye distribution unit can, in particular, comprise a spray device for finely spraying the lye onto the packing elements. The spray device is preferably arranged above the packing elements, but can also be arranged below the packing elements. In a preferred embodiment of the cooling system according to the invention, the air supply and the lye circuit are arranged such that the ambient air is supplied in countercurrent and/or cocurrent flow relative to the flow direction of the lye. The air supply can therefore be oriented such that the air flow and the lye flow are in the same direction (cocurrent flow). Alternatively, the air supply and the lye circuit can also be arranged such that the air flow and the lye flow are in opposite directions (countercurrent flow).

Vorteilhaft ist es, wenn im Laugenkreislauf Natronlauge, Kaliumhydroxid oder ein Gemisch umfassend Natronlauge und Kaliumhydroxid zirkuliert. Es hat sich gezeigt, dass derartige Laugen oder Gemische besonders gut geeignet sind, um einerseits Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft zu extrahieren, und andererseits Niedertemperaturwärme aus einer Produktionsanlage an die Umgebungsluft abzugeben. It is advantageous if caustic soda, potassium hydroxide, or a mixture comprising caustic soda and potassium hydroxide circulates in the caustic cycle. Such caustic solutions or mixtures have been shown to be particularly well-suited for extracting carbon dioxide from the ambient air and for releasing low-temperature heat from a production facility to the ambient air.

Die Erfindung betrifft auch eine Anlage, insbesondere Produktionsanlage, zur Herstellung eines global nutzbaren Energieträgers. Die Anlage weist vorzugsweise eine Photovoltaikeinheit zur Umwandlung von Sonnenenergie in Strom auf, die eine Leistung, insbesondere Spitzenleistung, von mindestens 1 ,0 Gigawatt, insbesondere mindestens 1,3 Gigawatt, insbesondere mindestens 1 ,5 Gigawatt aufweist. Ferner umfasst die Anlage eine Wasserversorgungseinheit, insbesondere eine Meerwasserentsalzungseinheit zur Herstellung von entsalztem Wasser, die eine Aufnahmekapazität von mindestens 900.000 Tonnen Mehrwasser pro Jahr aufweist. Zudem ist eine Elektrolyseeinheit zur Herstellung von Wasserstoff vorgesehen, die durch wenigstens eine Rohrleitung mit der Wasserversorgungseinheit, insbesondere der Meerwasserentsalzungseinheit, zur Versorgung mit Wasser, insbesondere entsalztem Wasser, verbunden ist. The invention also relates to a plant, in particular a production plant, for producing a globally usable energy source. The plant preferably has a photovoltaic unit for converting solar energy into electricity, which has an output, in particular a peak output, of at least 1.0 gigawatts, in particular at least 1.3 gigawatts, in particular at least 1.5 gigawatts. Furthermore, the plant comprises a water supply unit, in particular a seawater desalination unit for producing desalinated water, which has an absorption capacity of at least 900,000 tons of additional water per year. In addition, an electrolysis unit for producing hydrogen is provided, which is connected by at least one pipeline to the water supply unit, in particular the seawater desalination unit, for supplying water, in particular desalinated water.

Die Anlage umfasst ein zuvor beschriebenes Kühlsystem und eine Syntheseeinheit zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von synthetischem Methanol, die durch wenigstens eine Rohrleitung mit der Elektrolyseeinheit zur Versorgung mit Wasserstoff und durch wenigstens eine Rohrleitung mit dem Kühlsystem zur Versorgung mit Kohlenstoffdioxid verbunden ist. Bei der erfindungsgemäßen Anlage sind die Wasserversorgungseinheit, insbesondere die Meerwasserentsalzungseinheit, die Elektrolyseeinheit, das Kühlsystem und/oder die Syntheseeinheit zur Aufnahme von Prozesswärme mit einem Abwärmekreislauf gekoppelt, der über einen Wärmetauscher mit einem Laugenkreislauf des Kühlsystems thermisch gekoppelt ist. Um die Standortunabhängigkeit der Anlage sicherzustellen, kann die Wasserversorgungseinheit beispielsweise eine Einrichtung zur Extraktion von Wasser aus Umgebungsluft umfassen. Über eine solche Einrichtung zur Extraktion von Wasser aus Umgebungsluft kann der Bedarf an anderen Wasserquellen zumindest reduziert werden. So kann die Anlage auch an Standorten eingesetzt werden, die eine andernfalls unzureichende natürliche Wasserversorgung bereitstellen. The plant comprises a cooling system as described above and a synthesis unit for producing hydrocarbons, in particular synthetic methanol, which is connected by at least one pipeline to the electrolysis unit for supplying hydrogen and by at least one pipeline to the cooling system for supplying carbon dioxide. In the system according to the invention, the water supply unit, in particular the seawater desalination unit, the electrolysis unit, the cooling system, and/or the synthesis unit for absorbing process heat, are coupled to a waste heat circuit, which is thermally coupled to a liquor circuit of the cooling system via a heat exchanger. To ensure the location independence of the system, the water supply unit can, for example, comprise a device for extracting water from ambient air. Such a device for extracting water from ambient air can at least reduce the need for other water sources. The system can thus also be used at locations that otherwise provide an inadequate natural water supply.

Es ist jedenfalls vorteilhaft, wenn die Wasserversorgungseinheit, insbesondere die Meerwasserentsalzungseinheit, die Elektrolyseeinheit, das Kühlsystem und die Syntheseeinheit jeweils mit der Photovoltaikeinheit zur Stromversorgung verbunden und in einem zusammenhängenden Anlagenbereich mit der Photovoltaikeinheit angeordnet sind. Die Photovoltaikeinheit ist vorzugsweise zur Aufnahme von mindestens 1500 kWh/m2 * Jahr, insbesondere mindestens 2000 kWh/m2 * Jahr, insbesondere mindestens 2300 kWh/m2 * Jahr, insbesondere mindestens 2500 kWh/m2 * Jahr, insbesondere mindestens 2700 kWh/m2 * Jahr, Sonnenenergie angepasst. Die Syntheseeinheit kann eine Abgabekapazität von mindestens 300.000 Tonnen, insbesondere mindestens 450.000 Tonnen, regenerativ hergestellten Kohlenwasserstoffen pro Jahr aufweisen. It is advantageous in any case if the water supply unit, in particular the seawater desalination unit, the electrolysis unit, the cooling system, and the synthesis unit are each connected to the photovoltaic unit for power supply and arranged in a contiguous system area with the photovoltaic unit. The photovoltaic unit is preferably adapted to absorb at least 1500 kWh/ per year, in particular at least 2000 kWh/ per year, in particular at least 2300 kWh/ per year, in particular at least 2500 kWh/ per year, in particular at least 2700 kWh/m² per year, of solar energy. The synthesis unit can have a delivery capacity of at least 300,000 tonnes, in particular at least 450,000 tonnes, of renewably produced hydrocarbons per year.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer zuvor beschriebenen Anlage, bei dem von der Elektrolyseeinheit zur Sauerstoffherstellung durch wenigstens eine Wasserzuführleitung eine Wassermenge aufgenommen und die aufgenommene Wassermenge durch Elektrolyse in eine Sauerstoffteilmenge und eine Wasserstoffteilmenge zerlegt wird; die Wasserstoffteilmenge durch wenigstens eine Wasserstofftransporteinrichtung zumindest teilweise an eine Karbonisierungseinheit, insbesondere eine Bosch-Reaktionseinheit, geleitet wird; Umgebungsluft einer die Anlage umgebenden Außenatmosphäre durch ein zuvor beschriebenes Kühlsystem gereinigt wird, wobei die Umgebungsluft durch wenigstens eine Luftzuführung einem Gehäuse zugeführt und anschließend eine Kohlenstoffdioxidmenge aus der zugeführten Umgebungsluft extrahiert wird; und die Kohlenstoffdioxidmenge durch wenigstens eine Kohlenstoffdioxidtransporteinrichtung zur Karbonisierungseinheit geleitet wird,A further aspect of the invention relates to a method for operating a previously described plant, in which a quantity of water is taken up by the electrolysis unit for oxygen production through at least one water supply line, and the taken-up quantity of water is split into a partial quantity of oxygen and a partial quantity of hydrogen by electrolysis; the partial quantity of hydrogen is at least partially passed to a carbonation unit, in particular a Bosch reaction unit, by at least one hydrogen transport device; Ambient air of an external atmosphere surrounding the plant is purified by a previously described cooling system, wherein the ambient air is supplied to a housing through at least one air supply and then a quantity of carbon dioxide is extracted from the supplied ambient air; and the quantity of carbon dioxide is passed to the carbonization unit through at least one carbon dioxide transport device,

- wobei die Sauerstoffteilmenge und die gereinigte Umgebungsluft in die Außenatmosphäre abgegeben und die Wasserstoffteilmenge und die Kohlenstoffdioxidmenge in der Karbonisierungseinheit zu Wasser, Kohlenstoff, Wärme sowie anderen chemischen Produkten, beispielsweise Glykol, umgewandelt werden. - whereby the oxygen partial quantity and the purified ambient air are released into the outside atmosphere and the hydrogen partial quantity and the carbon dioxide quantity are converted in the carbonation unit into water, carbon, heat and other chemical products, for example glycol.

Die Abwärme aus der Elektrolyseeinheit und/oder der Karbonisierungseinheit wird über einen Abwärmekreislauf und einen Wärmetauscher an einen Laugenkreislauf des Kühlsystems übertragen und von dem Kühlsystem an die Außenatmosphäre abgegeben. The waste heat from the electrolysis unit and/or the carbonization unit is transferred via a waste heat circuit and a heat exchanger to a liquor circuit of the cooling system and released from the cooling system to the outside atmosphere.

Vorzugsweise zirkuliert im Laugenkreislauf Natronlauge, Kaliumhydroxid oder ein Gemisch umfassend Natronlauge und Kaliumhydroxid, die/das als Elektrolyt durch die Elektrolyseeinheit geleitet wird. Insbesondere die Verwendung von Natronlauge ist vorteilhaft, weil Natronlauge einerseits als Elektrolyt dient, das zur Extraktion des Kohlenstoffdioxids aus der Umgebungsluft geeignet ist, und andererseits ein wirkungsvolles Kühlmedium darstellt. Diese Doppelfunktion der Natronlauge wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders effizient genutzt. Preferably, sodium hydroxide, potassium hydroxide, or a mixture comprising sodium hydroxide and potassium hydroxide circulates in the lye circuit and is passed through the electrolysis unit as an electrolyte. The use of sodium hydroxide is particularly advantageous because, on the one hand, sodium hydroxide serves as an electrolyte suitable for extracting carbon dioxide from the ambient air, and, on the other hand, it represents an effective cooling medium. This dual function of sodium hydroxide is utilized particularly efficiently within the scope of the present invention.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kühlverfahren mit Abgabe von Prozesswärme und Absorption von Kohlenstoffdioxid, das die folgenden Schritte umfasst: A further aspect of the invention relates to a cooling process with release of process heat and absorption of carbon dioxide, which comprises the following steps:

Bereitstellen eines zuvor beschriebenen Kühlsystems und Providing a previously described cooling system and

Zirkulieren einer Lauge durch den Laugenkreislauf des Kühlsystems mittels einer Laugenpumpe, wobei die Lauge Wärme aus einem Abwärmekreislauf aufnimmt und bei der Aufnahme von Kohlenstoffdioxid an die Umgebungsluft abgibt. Der Abwärmekreislauf ist vorzugsweise in einer Produktionsanlage zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere Methanol, integriert. Circulating a lye through the lye circuit of the cooling system by means of a lye pump, The lye absorbs heat from a waste heat cycle and releases it to the ambient air when absorbing carbon dioxide. The waste heat cycle is preferably integrated into a production plant for the production of hydrocarbons, in particular methanol.

Für alle hier beschriebenen Aspekte der Erfindung gilt, dass es vorteilhaft ist, wenn die Lauge eine Konzentration aufweist, die so bemessen ist, dass die Lauge mit der Umgebung im Gleichgewicht steht. Insbesondere kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass die Konzentration der Natronlauge mindestens so hoch gewählt wird, dass im Kühlsystem, insbesondere in einer Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit und/oder einem Gehäuse des Kühlsystems, der Partialdruck von Wasser der wässrigen Lösung der Natronlauge höchstens dem Partialdruck von Wasser in der Umgebungsluft entspricht. Auf diese Weise wird erreicht, dass trotz erhöhter Temperatur der Natronlauge kein Wasser an die durch Verdunstung an die Umgebungsluft verloren geht. Vielmehr erfolgt die Wärmeabgabe aus der wässrigen Natronlauge durch Konvektion. For all aspects of the invention described here, it is advantageous if the alkali has a concentration such that the alkali is in equilibrium with the environment. In particular, the method can provide for the concentration of the sodium hydroxide solution to be selected to be at least high enough that in the cooling system, in particular in a carbon dioxide sorption unit and/or a housing of the cooling system, the partial pressure of water in the aqueous solution of the sodium hydroxide solution corresponds at most to the partial pressure of water in the ambient air. In this way, it is achieved that, despite the elevated temperature of the sodium hydroxide solution, no water is lost to the ambient air through evaporation. Rather, the heat is released from the aqueous sodium hydroxide solution by convection.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the attached schematic drawings.

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Kühlsystems mit Gegenstrombetrieb nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel; Fig. 1 is a cross-sectional view of a countercurrent cooling system according to the invention in accordance with a preferred embodiment;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Kühlsystems mit Gleichstrombetrieb nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel; undFig. 2 is a cross-sectional view of a direct current cooling system according to the invention according to a preferred embodiment; and

Fig. 3 ein Prozessschaubild einer erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung eines global nutzbaren Energieträgers mit Abführung der Prozesswärme über das zuvor beschriebene Kühlsystem. Fig. 3 is a process diagram of a plant according to the invention for producing a globally usable energy source with removal of the process heat via the cooling system described above.

In den Figuren 1 und 2 ist jeweils ein Kühlsystem gezeigt, das einerseits die Abgabe von Prozesswärme an Umgebungsluft ermöglicht und gleichzeitig die Extraktion von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft bewirkt. Insbesondere bei der Gewinnung von Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft werden große Mengen an Umgebungsluft durch eine Schüttung geblasen, die von einer konzentrierten Natronlauge benetzt ist. Dabei ist ein intensiver Stoffaustausch zwischen der Natronlauge und der Luft erforderlich. Dieser intensive Stoffaustausch wird genutzt, um gleichzeitig überschüssige Niedertemperaturabwärme an die Umgebungsluft abzugeben. Dabei steht jedoch nicht die Verdunstungskühlung im Vordergrund, denn die hochkonzentrierte Natronlauge ist vorzugsweise so eingestellt, dass sie kaum Wasser an die Umgebungsluft abgibt. Vielmehr erfolgt die Wärmeübertragung von der Lauge an die Umgebungsluft hauptsächlich durch Konvektion. Figures 1 and 2 each show a cooling system that, on the one hand, enables the release of process heat to the ambient air and, at the same time, extracts carbon dioxide from the ambient air. Particularly in the extraction of carbon dioxide from the ambient air, large quantities of ambient air are blown through a bed wetted with a concentrated sodium hydroxide solution. This requires intensive mass transfer between the The caustic soda solution and the air are required. This intensive mass transfer is used to simultaneously release excess low-temperature waste heat into the ambient air. However, evaporative cooling is not the primary focus here, as the highly concentrated caustic soda solution is preferably adjusted to release hardly any water into the ambient air. Rather, heat transfer from the solution to the ambient air occurs primarily through convection.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Kühlsysteme umfassen jeweils ein Gehäuse 1 in dem auf einem Lochgitter bzw. Rost 6 mehrere Füllkörper 11 angeordnet sind. Der Rost 6 hält die Füllkörper 11 zurück. Unterhalb des Rostes 6 mündet eine Luftzuführung 3 in das Gehäuse 1. Die Luftzuführung 3 umfasst ein Gebläse 2, das Umgebungsluft ansaugt und über die Luftzuführung 3 in das Gehäuse 1 einbläst. The cooling systems shown in Figures 1 and 2 each comprise a housing 1 in which several fillers 11 are arranged on a perforated grid or grate 6. The grate 6 retains the fillers 11. Below the grate 6, an air inlet 3 opens into the housing 1. The air inlet 3 comprises a fan 2, which draws in ambient air and blows it into the housing 1 via the air inlet 3.

Oberhalb der Füllkörper 11 weist das Gehäuse 1 einen Luftauslasstrichter 7 auf, der in einen Luftauslass 8 mündet. Der Luftauslass 8 ist räumlich getrennt von der Luftzuführung 3 angeordnet. Über den Luftauslass 8 wird die gereinigte Umgebungsluft an die Umgebung abgegeben. Above the filler elements 11, the housing 1 has an air outlet funnel 7, which opens into an air outlet 8. The air outlet 8 is spatially separated from the air supply 3. The purified ambient air is released into the environment via the air outlet 8.

Oberhalb der Füllkörper 11 ist eine Laugenverteileinheit 10 angeordnet. Die Laugenverteileinheit 10 kann mehrere Sprühvorrichtungen aufweisen, die die Lauge 9 über die Füllkörper 11 versprühen. Dadurch werden die Füllkörper 11 mit der Lauge 9 benetzt. Die Lauge 9, die in den Figuren 1 und 2 durch umrahmte Pfeile dargestellt ist, durchläuft die Füllkörper 11 bzw. die Schüttung aus Füllkörpern 11. bei dem Kühlsystem gemäß Fig. 1 wird die Schüttung aus den Füllkörpern 11 in Gegenrichtung zur Durchflussrichtung der Lauge 9 mit der Umgebungsluft durchströmt. Bei dem Kühlsystem gemäß Fig. 1 handelt es sich somit um ein Kühlsystem mit Gegenstrombetrieb. Bei dem Kühlsystem gemäß Fig. 2 wird die Schüttung aus den Füllkörpern 11 hingegen in Gleichrichtung zur Durchflussrichtung der Lauge 9 mit der Umgebungsluft durchströmt, d.h. das Kühlsystem wird im Gleichstrombetrieb verwendet. In beiden Fällen werden die Füllkörper 11 durch die Umgebungsluft umströmt. A lye distribution unit 10 is arranged above the packing elements 11. The lye distribution unit 10 can have several spray devices that spray the lye 9 over the packing elements 11. This wets the packing elements 11 with the lye 9. The lye 9, which is shown by framed arrows in Figures 1 and 2, passes through the packing elements 11 or the bed of packing elements 11. In the cooling system according to Figure 1, the ambient air flows through the bed of packing elements 11 in the opposite direction to the flow direction of the lye 9. The cooling system according to Figure 1 is therefore a countercurrent cooling system. In the cooling system according to Figure 2, however, the ambient air flows through the bed of packing elements 11 in the same direction as the flow direction of the lye 9, i.e., the cooling system is used in cocurrent operation. In both cases, the filling bodies 11 are surrounded by the ambient air.

Die Strömungsrichtung der Umgebungsluft ist in den Figuren 1 und 2 jeweils durch ausgefüllte Pfeile dargestellt. Die Lauge 9 tauscht mit der Umgebungsluft einerseits Kohlenstoffdioxid aus, wobei Kohlenstoffdioxid in der Lauge gebunden wird. Andererseits gibt die Lauge 9 gleichzeitig Wärme an die Umgebungsluft ab. Die so erwärmte Umgebungsluft verlässt das Gehäuse 1 über den Luftauslasstrichter 7 und den Luftauslass 8. The flow direction of the ambient air is shown in Figures 1 and 2 by solid arrows. On the one hand, the lye 9 exchanges carbon dioxide with the ambient air, whereby carbon dioxide is bound in the lye. On the other hand, the lye 9 simultaneously releases heat to the ambient air. Heated ambient air leaves the housing 1 via the air outlet funnel 7 and the air outlet 8.

Die zwischenzeitlich mit Kohlenstoffdioxid angereicherte Lauge 9 fällt durch den Rost 6 in ein Becken am Boden des Gehäuses 1. Dort wird die gesammelte und mit Kohlenstoffdioxid angereicherte Lauge 9 über eine Laugenpumpe 4 abgepumpt und durch einen Wärmetauscher 5 geleitet. Der Wärmetauscher 5 ist mit einem Abwärmekreislauf einer Produktionsanlage gekoppelt, so dass in der Produktionsanlage anfallende Abwärme, insbesondere Niedertemperaturabwärme mit einem Temperaturniveau zwischen 50 °C und 150 °C, an die Lauge 9 übertragen wird. Die Lauge 9 nimmt also im Wärmetauscher 5 Abwärme der Produktionsanlage auf. Die nun aufgewärmte Lauge 9 gelangt an die Laugenverteileinheit 10 und wird wieder über die Füllkörper 11 verteilt. The lye 9, which has since been enriched with carbon dioxide, falls through the grate 6 into a basin at the bottom of the housing 1. There, the collected and carbon dioxide-enriched lye 9 is pumped out via a lye pump 4 and passed through a heat exchanger 5. The heat exchanger 5 is coupled to a waste heat circuit of a production plant, so that waste heat generated in the production plant, in particular low-temperature waste heat with a temperature level between 50 °C and 150 °C, is transferred to the lye 9. The lye 9 thus absorbs waste heat from the production plant in the heat exchanger 5. The now heated lye 9 reaches the lye distribution unit 10 and is again distributed via the packing elements 11.

Der Laugenkreislauf umfasst also die Laugenpumpe 4, den Wärmetauscher 5, die Laugenverteileinheit 10 und das Gehäuse 1 des Kühlsystems. Innerhalb des Laugenkreislaufs zirkuliert die Lauge 9 kontinuierlich. The lye circuit thus comprises the lye pump 4, the heat exchanger 5, the lye distribution unit 10, and the cooling system housing 1. The lye 9 circulates continuously within the lye circuit.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Kühlsysteme sind besonders einfach und kostengünstig herstellbar. Insbesondere können zur Kostenersparnis die wesentlichen Bauteile, beispielsweise das Gehäuse 1 , der Rost 6, der Luftauslasstrichter 7, die Laugenverteileinheit 10 und/oder die Füllkörper 11, jeweils aus Kunststoff gefertigt sein. The cooling systems shown in Figures 1 and 2 are particularly simple and cost-effective to manufacture. In particular, to save costs, the essential components, such as the housing 1, the grate 6, the air outlet funnel 7, the lye distribution unit 10, and/or the filler elements 11, can each be made of plastic.

Die Steuerung des Kühlsystems erfolgt vorzugsweise so, dass der Stoffmengenstrom der Umgebungsluft durch die Schüttung aus Füllkörpern 11 mindestens eine Größenordnung größer als der Stoffmengenstrom der Lauge 9 ist. Mit anderen Worten wird im Vergleich zum Stoffmengenstrom der Lauge 9 vorzugsweise die wenigstens zehnfache Menge an Umgebungsluft durch die Schüttung aus Füllkörpern 11 geleitet. Damit wird erreicht, dass die Lufttemperatur am Luftauslass 8 um maximal etwa 3° Kelvin erhöht wird. Gleichzeitig verlässt die Lauge die Schüttung mit den Füllkörpern 11 auf einem Temperaturniveau, das nahe dem Temperaturniveau der zugeführten Umgebungsluft ist. The cooling system is preferably controlled such that the mass flow of the ambient air through the bed of packing elements 11 is at least one order of magnitude greater than the mass flow of the lye 9. In other words, preferably at least ten times the mass flow of the ambient air is passed through the bed of packing elements 11 compared to the mass flow of the lye 9. This ensures that the air temperature at the air outlet 8 is increased by a maximum of approximately 3° Kelvin. At the same time, the lye leaves the bed of packing elements 11 at a temperature level that is close to the temperature level of the supplied ambient air.

Es zeigt sich in überraschender Weise, dass die Erhöhung der Temperatur der Lauge 9 durch den Wärmetauscher 5 zu einer Verbesserung hinsichtlich der Verteilung der Lauge 9, insbesondere deren Viskosität, und somit der Effizienz der Kohlenstoffdioxid- Aufnahme führt. Die Lauge 9, insbesondere Natronlauge, ist außerdem zugleich Elektrolyt und Kühlmedium, so dass bei einer Produktionsanlage mit einer Elektrolyseeinheit ein zusätzlicher Kühlkreis in der Elektrolyse vermieden werden kann.It is surprising that increasing the temperature of the liquor 9 through the heat exchanger 5 leads to an improvement in the distribution of the Lye 9, particularly its viscosity, and thus the efficiency of carbon dioxide absorption. Lye 9, particularly sodium hydroxide, also serves as both an electrolyte and a cooling medium, so that in a production plant with an electrolysis unit, an additional cooling circuit in the electrolysis can be avoided.

Fig. 2 zeigt ein Prozessschaubild einer Anlage zur Herstellung von Methanol unter Einsatz von regenerativen Energien. Die eingesetzten Ausgangsstoffe sind Wasser, Sonnenlicht und Umgebungsluft. Das Wasser kann beispielsweise als Meerwasser bereitgestellt werden, wenn die Anlage in der Nähe eines Meeres installiert ist. Alternativ kann das Wasser auch durch eine Wassergewinnung aus Umgebungsluft bereitgestellt werden. Fig. 2 shows a process diagram of a plant for the production of methanol using renewable energy. The feedstocks used are water, sunlight, and ambient air. The water can be provided, for example, as seawater if the plant is installed near a sea. Alternatively, the water can also be obtained by extracting water from ambient air.

Bei Bereitstellung von Meerwasser, also salzhaltigem Wasser, erfolgt zunächst eine Entsalzung, die zunächst reines Wasser erzeugt. Dieses reine Wasser wird einer Elektrolyseeinheit zugeführt. Die Energie für die Elektrolyse wird von einer Photovoltaikeinheit 24 bereitgestellt, die Sonnenlicht als Ausgangsstoff nutzt. Die Elektrolyse führt zur Erzeugung von Sauerstoff, der an die Umgebungsluft abgegeben wird. Außerdem wird Wasserstoff durch die Elektrolyse bereitgestellt, der ebenso wie Energie und Kohlenstoffdioxid einer Syntheseeinheit zugeführt wird. In der Syntheseeinheit erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 eine Methanolsynthese, deren Produkt Methanol ist. When seawater, i.e., saline water, is provided, it is first desalinated, producing pure water. This pure water is fed to an electrolysis unit. The energy for the electrolysis is provided by a photovoltaic unit 24, which uses sunlight as the starting material. The electrolysis leads to the production of oxygen, which is released into the ambient air. Furthermore, hydrogen is produced by the electrolysis, which, along with energy and carbon dioxide, is fed to a synthesis unit. In the embodiment shown in Fig. 2, methanol synthesis takes place in the synthesis unit, producing methanol.

Das Kohlenstoffdioxid für die Methanolsynthese wird durch Sorption aus der Umgebungsluft zur Verfügung gestellt. Eine entsprechende Kohlenstoffdioxid- Sorptionseinheit nimmt also Umgebungsluft auf und entnimmt dieser das Kohlenstoffdioxid. Dies kann beispielsweise durch ein Kühlsystem gemäß Fig. 1 erfolgen. The carbon dioxide for methanol synthesis is provided by sorption from the ambient air. A corresponding carbon dioxide sorption unit absorbs ambient air and extracts the carbon dioxide from it. This can be achieved, for example, by a cooling system as shown in Fig. 1.

In der Methanol-Syntheseeinheit fällt neben Methanol außerdem Wasser an, welches vorteilhafterweise an die Elektrolyseeinheit rückgekoppelt wird, so dass das in der Methanol-Syntheseeinheit anfallende Wasser wiederverwertet werden kann, um mittels Elektrolyse Wasserstoff herzustellen. In the methanol synthesis unit, in addition to methanol, water is also produced, which is advantageously fed back to the electrolysis unit so that the water produced in the methanol synthesis unit can be recycled to produce hydrogen by electrolysis.

Das in Fig. 1 dargestellte Kühlsystem ist in Fig. 2 nicht separat gezeigt. Vielmehr ist das Kühlsystem integraler Bestandteil der Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit 23, die im Prozessschaubild als „CCh-Sorption“ bezeichnet ist. Das Prozessschaubild gemäß Fig. 2 zeigt, dass bei der Elektrolyse Wärme erzeugt wird. Diese Wärme wird über einen Niedertemperatur-Abwärmekreislauf 20 aus der Elektrolyseeinheit 21 abgeführt. Der Niedertemperatur-Abwärmekreislauf 20 ist außerdem mit der Methanol-Syntheseeinheit 22 verbunden, so dass auch bei der Methanolsynthese entstehende Prozesswärme in den Niedertemperatur- Abwärmekreislauf 20 überführt wird. Die gesamte Abwärme aus der Elektrolyse und der Methanolsynthese wird dann mittels des Niedertemperatur-Abwärmekreislauf 20 an die Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit 23 geleitet bzw. über den Wärmetauscher 5 an den Laugenkreislauf übergeben. Die Lauge 9 wird dabei erwärmt, was zu einer effizienteren Nutzung der Lauge 9 führt. Gleichzeitig wird über die Kohlenstoffdioxid- Sorptionseinheit 23 die Wärme aus der Lauge 9 abgeführt, so dass insgesamt die Prozesswärme über den Laugenkreislauf an die Umgebung abgeführt werden kann. Wesentlich ist, dass die Wärmeabfuhr nicht wie üblich über eine natürliche Kühlwasserquelle erfolgt, sondern vorteilhaft die Wärmeabfuhr an die Umgebungsluft geleistet wird, so dass im Hinblick auf die Kühlung der Anlage eine Standortunabhängigkeit geschaffen ist. The cooling system shown in Fig. 1 is not shown separately in Fig. 2. Rather, the cooling system is an integral part of the carbon dioxide sorption unit 23, which is referred to as "CCh sorption" in the process diagram. The process diagram in Fig. 2 shows that heat is generated during electrolysis. This heat is removed from the electrolysis unit 21 via a low-temperature waste heat circuit 20. The low-temperature waste heat circuit 20 is also connected to the methanol synthesis unit 22, so that process heat generated during methanol synthesis is also transferred to the low-temperature waste heat circuit 20. All of the waste heat from the electrolysis and methanol synthesis is then conducted to the carbon dioxide sorption unit 23 via the low-temperature waste heat circuit 20 or transferred to the lye circuit via the heat exchanger 5. The lye 9 is heated in the process, which leads to more efficient use of the lye 9. At the same time, the heat from the lye 9 is removed via the carbon dioxide sorption unit 23, so that the overall process heat can be dissipated to the environment via the lye circuit. It is important that the heat is not dissipated via a natural cooling water source as usual, but rather is dissipated into the ambient air, thus creating location independence with regard to the cooling of the system.

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1 Gehäuse 1 housing

2 Gebläse 2 fans

3 Luftzuführung 3 Air supply

4 Laugenpumpe 4 Drain pump

5 Wärmetauscher 5 heat exchangers

6 Rost 6 Rust

7 Luftauslasstrichter 7 air outlet funnels

8 Luftauslass 8 Air outlet

9 Lauge 9 Lye

10 Laugenverteileinheit 10 Lye distribution unit

11 Füllkörper 11 packing

20 Niedertemperatur-Abwärmekreislauf20 Low-temperature waste heat cycle

21 Elektrolyseeinheit 21 Electrolysis unit

22 Methanol-Syntheseeinheit 22 Methanol synthesis unit

23 Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit23 Carbon dioxide sorption unit

24 Photovoltaikeinheit 24 photovoltaic units

25 Wasserversorgungseinheit 25 water supply unit

26 Meerwasserentsalzungseinheit 26 Seawater Desalination Unit

Claims

Patentansprüche Patent claims 1. Kühlsystem zur Abgabe von Prozesswärme an Umgebungsluft und zur Extraktion von Kohlenstoffdioxid aus Umgebungsluft, wobei das Kühlsystem wenigstens eine Luftzuführung (3) zur Zufuhr der Umgebungsluft in ein Gehäuse (1) und wenigstens einen Luftauslass (8) zur Abgabe von gereinigter Umgebungsluft aus dem Gehäuse (1) aufweist, wobei im Gehäuse (1) eine Laugenverteileinheit (10) zur Verteilung einer Kohlenstoffdioxid bindenden Lauge (9) in dem Gehäuse (1) angeordnet ist, die in einen Laugenkreislauf integriert ist, wobei der Laugenverteileinheit (10) in Strömungsrichtung der Lauge (9) ein Wärmetauscher (5) im Laugenkreislauf vorgeordnet ist, der den Laugenkreislauf mit einem Abwärmekreislauf (20) einer Produktionsanlage thermisch koppelt. 1. Cooling system for discharging process heat to ambient air and for extracting carbon dioxide from ambient air, the cooling system comprising at least one air inlet (3) for supplying the ambient air into a housing (1) and at least one air outlet (8) for discharging purified ambient air from the housing (1), a lye distribution unit (10) for distributing a carbon dioxide-binding lye (9) in the housing (1) being arranged in the housing (1), which lye distribution unit is integrated into a lye circuit, a heat exchanger (5) being arranged upstream of the lye distribution unit (10) in the flow direction of the lye (9) in the lye circuit, which heat exchanger thermally couples the lye circuit with a waste heat circuit (20) of a production plant. 2. Kühlsystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass dem Wärmetauscher (5) im Laugenkreislauf eine Laugenpumpe (4) vorgeordnet ist. 2. Cooling system according to claim 1, characterized in that a lye pump (4) is arranged upstream of the heat exchanger (5) in the lye circuit. 3. Kühlsystem nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzuführung (3) ein Gebläse (2) umfasst. 3. Cooling system according to claim 1 or 2, characterized in that the air supply (3) comprises a fan (2). 4. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (1) Füllkörper (11) angeordnet sind, die mit Luft aus der Luftzuführung (3) umströmbar und durch die Laugenverteileinheit (10) mit der Lauge (9) benetzbar sind. 4. Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that filling bodies (11) are arranged in the housing (1), around which air from the air supply (3) can flow and which can be wetted with the lye (9) by the lye distribution unit (10). 5. Kühlsystem nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Laugenverteileinheit (10) oberhalb und/oder unterhalb der Füllkörper (11) angeordnet ist, die auf einem Rost (6) aufliegen. 5. Cooling system according to claim 4, characterized in that the lye distribution unit (10) is arranged above and/or below the filling bodies (11) which rest on a grate (6). 6. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzuführung (3) und der Laugenkreislauf so angeordnet sind, dass die Zufuhr der Umgebungsluft bezogen auf die Strömungsrichtung der Lauge (9) im Gegenstrom- und/oder im Gleichstrom erfolgt. 6. Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the air supply (3) and the lye circuit are arranged such that the supply of ambient air takes place in countercurrent and/or cocurrent with respect to the flow direction of the lye (9). 7. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass im Laugenkreislauf Natronlauge, Kaliumhydroxid oder ein Gemisch umfassend Natronlauge und Kaliumhydroxid zirkuliert. 7. Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that caustic soda, potassium hydroxide or a mixture comprising caustic soda and potassium hydroxide circulates in the lye circuit. 8. Anlage zur Herstellung eines global nutzbaren Energieträgers mit einer Photovoltaikeinheit (24) zur Umwandlung von Sonnenenergie in Strom, die eine Leistung, insbesondere Spitzenleistung von mindestens 1,0 Gigawatt, insbesondere mindestens 1,3 Gigawatt, insbesondere mindestens 1,5 Gigawatt aufweist, einer Wasserversorgungseinheit (25), insbesondere eine Meerwasserentsalzungseinheit (26) zur Herstellung von entsalztem Wasser, die eine Aufnahmekapazität von mindestens 900000 Tonnen Meerwasser pro Jahr aufweist, einer Elektrolyseeinheit (21) zur Herstellung von Wasserstoff, die durch wenigstens eine Rohrleitung mit der Wasserversorgungseinheit (25), insbesondere der Meerwasserentsalzungseinheit (26), zur Versorgung mit Wasser, insbesondere entsalztem Wasser, verbunden ist, einem Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einer Syntheseeinheit zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von synthetischem Methanol, die durch wenigstens eine Rohrleitung mit der Elektrolyseeinheit (21) zur Versorgung mit Wasserstoff und durch wenigstens eine Rohrleitung mit dem Kühlsystem zur Versorgung mit Kohlenstoffdioxid verbunden ist, die Wasserversorgungseinheit (25), insbesondere Meerwasserentsalzungseinheit (26), die Elektrolyseeinheit (21), das Kühlsystem und/oder die Syntheseeinheit zur Aufnahme von Prozesswärme mit einem Abwärmekreislauf (20) gekoppelt ist, der über den Wärmetauscher (5) mit dem Laugenkreislauf des Kühlsystems thermisch gekoppelt ist. 8. A plant for producing a globally usable energy source, comprising a photovoltaic unit (24) for converting solar energy into electricity, which has a power output, in particular a peak power of at least 1.0 gigawatts, in particular at least 1.3 gigawatts, in particular at least 1.5 gigawatts, a water supply unit (25), in particular a seawater desalination unit (26) for producing desalinated water, which has an absorption capacity of at least 900,000 tons of seawater per year, an electrolysis unit (21) for producing hydrogen, which is connected by at least one pipeline to the water supply unit (25), in particular the seawater desalination unit (26), for supplying water, in particular desalinated water, a cooling system according to one of the preceding claims, a synthesis unit for producing hydrocarbons, in particular synthetic methanol, which is connected by at least one pipeline to the electrolysis unit (21) for supplying hydrogen and by at least one pipeline to the cooling system for supplying carbon dioxide, the water supply unit (25), in particular seawater desalination unit (26), the electrolysis unit (21), the cooling system and/or the synthesis unit for absorbing process heat is coupled to a waste heat circuit (20) which is thermally coupled to the lye circuit of the cooling system via the heat exchanger (5). 9. Anlage nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserversorgungseinheit (25), insbesondere Meerwasserentsalzungseinheit (26), die Elektrolyseeinheit (21), das Kühlsystem und die Syntheseeinheit jeweils mit der Photovoltaikeinheit (24) zur Stromversorgung verbunden und in einem zusammenhängenden Anlagenbereich mit der Photovoltaikeinheit (24) angeordnet sind, die Photovoltaikeinheit (24) zur Aufnahme von mindestens 1500 kWh/m2a, insbesondere mindestens 2000 kWh/m2a, insbesondere mindestens 2300 kWh/m2a, insbesondere mindestens 2500 kWh/m2a, insbesondere mindestens 2700 kWh/m2a, Sonnenenergie angepasst ist und die Syntheseeinheit eine Abgabekapazität von mindestens 300000 Tonnen, insbesondere mindestens 450000 Tonnen, regenerativ hergestellten Kohlenwasserstoffen pro Jahr aufweist. 9. Plant according to claim 8, characterized in that the water supply unit (25), in particular seawater desalination unit (26), the electrolysis unit (21), the cooling system and the synthesis unit are each connected to the photovoltaic unit (24) for power supply and are arranged in a connected plant area with the photovoltaic unit (24), the photovoltaic unit (24) is adapted to absorb at least 1500 kWh/m 2 a, in particular at least 2000 kWh/m 2 a, in particular at least 2300 kWh/m 2 a, in particular at least 2500 kWh/m 2 a, in particular at least 2700 kWh/m 2 a, of solar energy and the synthesis unit has a delivery capacity of at least 300,000 tonnes, in particular at least 450,000 tonnes, of renewably produced hydrocarbons per year. 10. Verfahren zum Betreiben einer Anlage nach Anspruch 8 oder 9, bei dem von der Elektrolyseeinheit (21) zur Sauerstoffherstellung durch wenigstens eine Wasserzuführleitung eine Wassermenge (MH2o) aufgenommen und die aufgenommene Wassermenge (MH2o) durch Elektrolyse in eine Sauerstoffteilmenge (MO2) und eine Wasserstoffteilmenge zerlegt wird; die Wasserstoffteilmenge durch wenigstens eine Wasserstofftransporteinrichtung zumindest teilweise an eine Karbonisierungseinheit, insbesondere eine Bosch-Reaktionseinheit, geleitet wird; 10. A method for operating a plant according to claim 8 or 9, wherein a quantity of water (M H 2o) is taken up by the electrolysis unit (21) for oxygen production through at least one water supply line and the taken-up quantity of water (M H 2o) is split by electrolysis into a partial quantity of oxygen ( MO2 ) and a partial quantity of hydrogen; the partial quantity of hydrogen is passed at least partially to a carbonation unit, in particular a Bosch reaction unit, by at least one hydrogen transport device; Umgebungsluft einer die Anlage umgebenden Außenatmosphäre durch ein Kühlsystem gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 7 gereinigt wird, wobei die Umgebungsluft durch wenigstens eine Luftzuführung (3) einem Gehäuse (1) zugeführt und anschließend eine Kohlenstoffdioxidmenge aus der zugeführten Umgebungsluft extrahiert wird; und die Kohlenstoffdioxidmenge durch wenigstens eine Kohlenstoffdioxidtransporteinrichtung zur Karbonisierungseinheit geleitet wird, wobei die Sauerstoffteilmenge (MO2) und die gereinigte Umgebungsluft in die Außenatmosphäre abgegeben und die Wasserstoffteilmenge und die Kohlenstoffdioxidmenge in der Karbonisierungseinheit zu Wasser, Kohlenstoff, Wärme sowie anderen chemischen Produkten, beispielsweise Glykol, umgewandelt werden, und wobei Abwärme aus der Elektrolyseeinheit (21) und/oder der Karbonisierungseinheit über einen Abwärmekreislauf (20) und einen Wärmetauscher (5) an einen Laugenkreislauf des Kühlsystems übertragen und von dem Kühlsystem an die Außenatmosphäre abgegeben wird. Ambient air of an external atmosphere surrounding the system is cleaned by a cooling system according to one of claims 1 to 7, wherein the ambient air is supplied to a housing through at least one air supply (3) (1) and then an amount of carbon dioxide is extracted from the supplied ambient air; and the amount of carbon dioxide is passed through at least one carbon dioxide transport device to the carbonation unit, wherein the partial amount of oxygen ( MO2 ) and the purified ambient air are released into the outside atmosphere and the partial amount of hydrogen and the amount of carbon dioxide are converted in the carbonation unit to water, carbon, heat and other chemical products, for example glycol, and wherein waste heat from the electrolysis unit (21) and/or the carbonation unit is transferred via a waste heat circuit (20) and a heat exchanger (5) to a liquor circuit of the cooling system and is released from the cooling system to the outside atmosphere. 11. Verfahren nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass im Laugenkreislauf Natronlauge, Kaliumhydroxid oder ein Gemisch umfassend Natronlauge und Kaliumhydroxid zirkuliert, die/das als Elektrolyt durch die Elektrolyseeinheit (21) geleitet wird. 11. The method according to claim 10, characterized in that sodium hydroxide solution, potassium hydroxide or a mixture comprising sodium hydroxide solution and potassium hydroxide circulates in the lye circuit and is passed through the electrolysis unit (21) as electrolyte. 12. Kühlverfahren mit Abgabe von Prozesswärme und Absorption von Kohlenstoffdioxid, umfassend die folgenden Schritte: 12. Cooling process with release of process heat and absorption of carbon dioxide, comprising the following steps: Bereitstellen eines Kühlsystems gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 und Providing a cooling system according to any one of claims 1 to 7 and Zirkulieren einer Lauge (9), insbesondere Natronlauge, durch den Laugenkreislauf des Kühlsystems mittels einer Laugenpumpe (4), wobei die Lauge (9) Wärme aus einem Abwärmekreislauf (20) aufnimmt und bei der Aufnahme von Kohlenstoffdioxid an die Umgebungsluft abgibt. Circulating a lye (9), in particular caustic soda, through the lye circuit of the cooling system by means of a lye pump (4), wherein the lye (9) absorbs heat from a waste heat circuit (20) and releases it to the ambient air when absorbing carbon dioxide. 13. Kühlverfahren nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der Lauge (9) mindestens so hoch gewählt wird, dass im Kühlsystem, insbesondere in einer Kohlenstoffdioxid-Sorptionseinheit (23) und/oder einem Gehäuse (1) des Kühlsystems, der Partialdruck von Wasser der wässrigen Lösung der Lauge höchstens dem Partialdruck von Wasser in der Umgebungsluft entspricht. 13. Cooling method according to claim 12, characterized in that the concentration of the alkali (9) is selected to be at least high enough that in the cooling system, in particular in a carbon dioxide sorption unit (23) and/or a housing (1) of the cooling system, the partial pressure of water in the aqueous solution of the alkali corresponds at most to the partial pressure of water in the ambient air.
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