AUSGANGSSITUATION
Mit dem Ausbau von Sonnen- und Windenergie wächst der Bedarf an Energiespeichern, die Strom bereitstellen, wenn wenig erneuerbare Energie ins Netz eingespeist wird und die Strompreise entsprechend hoch sind.
Bisher diskutierte Speicherlösungen wie Wasserstoff, Ammoniak oder Methanol aus Wasserstoff und CO₂ sind jedoch mit hohen Kosten verbunden. Gefragt ist ein Energieträger, der sich günstig herstellen, über lange Zeiträume lagern und über weite Strecken transportieren lässt.
ZIEL DES PROJEKTES
Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist ein innovatives Konzept zur Herstellung von Methanol als Energieträger für eine flexible Stromerzeugung.
Der Ansatz: Kostengünstige kohlenstoffhaltige Reststoffe werden durch Vergasung in Synthesegas umgewandelt. Unter Zugabe von Wasserstoff aus einer Elektrolyse entsteht daraus durch katalytische Synthese Methanol. In flüssiger Form lässt es sich kostengünstig lagern und transportieren und bei Bedarf zur Stromerzeugung einsetzen.
Gegenüber der Methanolherstellung aus Wasserstoff und CO₂ oder der Speicherung in Form von Wasserstoff oder Ammoniak verspricht dieses Konzept eine deutliche Kostenreduktion. Das Vorhaben konzentriert sich auf die Prozessschritte mit dem größten Entwicklungsbedarf: Rohstoffqualifizierung und -aufbereitung, Vergasung und Gasreinigung.
UNSERE LÖSUNG
Im Rahmen des Vorhabens qualifiziert die PlasmaAir AG die Plasma-Reformierung als effizienten Verfahrensschritt in der Prozesskette, mit dem Ziel, die Ausbeute an Synthesegas aus biogenen Reststoffen zu erhöhen.
Dafür entwickeln wir lichtbogenbeheizte Plasmabrenner und passen sie gezielt an die Zusammensetzung des Synthesegases aus der Chemical-Looping-Vergasung (CLG) an. Der Plasmabrenner kommt in einem nachgeschalteten Reformer zum Einsatz: Durch die Bildung von Radikalen werden die im Synthesegas enthaltenen Kohlenwasserstoffe effizient in Wasserstoff (H₂) und Kohlenmonoxid (CO) umgesetzt.
Das bringt zwei Vorteile: Die Gesamtausbeute an verwertbarem Synthesegas steigt, und es wird weniger zusätzliches Oxidationsmittel benötigt als bei einer konventionellen partiellen Oxidation (POX).
