{"id":182136,"date":"2019-08-23T07:00:58","date_gmt":"2019-08-23T05:00:58","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=182136"},"modified":"2019-08-23T07:00:58","modified_gmt":"2019-08-23T05:00:58","slug":"power-to-liquid-versuchsanlage-am-kit-produziert-die-ersten-liter-kraftstoff","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/power-to-liquid-versuchsanlage-am-kit-produziert-die-ersten-liter-kraftstoff\/","title":{"rendered":"Power-to-Liquid: Versuchsanlage am KIT produziert die ersten Liter Kraftstoff"},"content":{"rendered":"

So geht erfolgreiche Sektorenkopplung: Forschungspartner des Kopernikus-Projektes P2X<\/a> haben k\u00fcrzlich auf dem Gel\u00e4nde des Karlsruher Instituts f\u00fcr Technologie (KIT)<\/a> die ersten Liter Kraftstoff aus dem Kohlendioxid der Luft, Wasser und \u00d6kostrom produziert. Daf\u00fcr schlossen sie erstmals alle vier ben\u00f6tigten chemischen Prozessschritte in ihrer kompakten Versuchsanlage zu einem kontinuierlichen Verfahren zusammen. Somit erreichten die vier deutschsprachigen Forschungspartner Climeworks<\/a>, Sunfire<\/a>, Ineratec<\/a> und das KIT eine maximale Kohlendioxidausnutzung und eine besonders hohe Energieeffizienz. Zumal die Stoff- und Energiestr\u00f6me intern recycelt werden.<\/p>\n

Die derzeitige Versuchsanlage kann rund zehn Liter Kraftstoff pro Tag produzieren. In der zweiten Phase des Kopernikus-Projektes P2X wird bald eine Anlage mit 200 Litern pro Tag entwickelt. Danach soll eine vorindustrielle Demonstrationsanlage im Megawattbereich, also mit rund 1500 bis 2000 Litern Produktionskapazit\u00e4t pro Tag, entstehen. Damit w\u00e4re es theoretisch m\u00f6glich, Wirkungsgrade von rund 60 Prozent zu erreichen. Es k\u00f6nnten also 60 Prozent des eingesetzten \u00d6kostroms als chemische Energie im Kraftstoff gespeichert werden.<\/p>\n

In 4 Schritten zum Sprit<\/h3>\n

Im ersten Schritt gewinnt die Anlage Kohlendioxid aus der Umgebungsluft in einem zyklischen Prozess. Die Direct-Air-Capture-Technologie von Climeworks, eines Spin-offs der ETH Z\u00fcrich, nutzt dazu ein speziell behandeltes Filtermaterial. Wie ein Schwamm nehmen die luftdurchstr\u00f6mten Filter Kohlendioxidmolek\u00fcle auf. Unter Vakuum und bei 95 Grad Celsius l\u00f6st sich das anhaftende Kohlendioxid wieder von der Oberfl\u00e4che und wird abgepumpt.<\/p>\n

Im zweiten Schritt erfolgt die gleichzeitige elektrolytische Spaltung von Kohlenstoffdioxid und Wasserdampf. Diese sogenannte Co-Elektrolyse des Technologieunternehmens Sunfire produziert in einem einzigen Prozessschritt Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid. Sie produzieren also ein Synthesegas, das die Grundlage f\u00fcr vielf\u00e4ltige Verfahren in der chemischen Industrie bildet. Mit ihrem hohen Wirkungsgrad im industriellen Ma\u00dfstab kann die Co-Elektrolyse 80 Prozent des eingesetzten \u00d6kostroms chemisch im Synthesegas binden.<\/p>\n

Im dritten Schritt werden nach dem Fischer-Tropsch-Verfahren aus dem Synthesegas langkettige Kohlenwasserstoffmolek\u00fcle gebildet, die Rohprodukte f\u00fcr Kraftstoffe. Dazu liefert Ineratec, eine Ausgr\u00fcndung aus dem KIT, einen mikrostrukturierten Reaktor, der auf kleinstem Raum eine gro\u00dfe Oberfl\u00e4che bietet, um Prozessw\u00e4rme sicher abzuleiten und f\u00fcr andere Prozessschritte zu nutzen. Der Prozess l\u00e4sst sich auf diese Art leicht steuern, kann Lastwechsel gut verkraften und ist modular erweiterbar.<\/p>\n

Der vierte Schritt optimiert schlie\u00dflich die Qualit\u00e4t des Kraftstoffes und die Ausbeute. Diesen Teilprozess, das sogenannte Hydrocracken, hat das KIT in die Prozesskette integriert. Unter Wasserstoffatmosph\u00e4re spalten sich die langen Kohlenwasserstoffketten in Gegenwart eines Platin-Zeolith-Katalysators teilweise auf. Sie ver\u00e4ndern somit das Produktspektrum hin zu mehr verwendbaren Kraftstoffen wie Benzin, Kerosin und Diesel.<\/p>\n

Energiegewinnung vor Ort<\/h3>\n

Besonders gro\u00dfes Potenzial bietet das Verfahren hinsichtlich seines modularen Charakters. Die Schwelle f\u00fcr eine Realisierung ist durch das geringe Skalierungsrisiko deutlich niedriger als bei einer zentralen, chemischen Gro\u00dfanlage. Das Verfahren kann dezentral installiert werden und ist somit dort einsetzbar, wo Solar-, Wind- oder Wasserkraft zur Verf\u00fcgung stehen.<\/p>\n

Bisher wurden die Sektoren Strom, W\u00e4rme, Mobilit\u00e4t sowie Industrie getrennt voneinander erforscht. Und gerade in einer Zeit, in der auf erneuerbare Energien gesetzt wird, ist ein Umdenken gefordert, damit das Potenzial optimal genutzt wird.<\/p>\n

\u201eWind und Sonne versorgen uns weltweit mit einer ausreichenden Menge an Energie, aber nicht immer zur richtigen Zeit\u201c, beschreibt Professor Roland Dittmeyer vom KIT, Koordinator des Forschungsclusters \u201eKohlenwasserstoffe und langkettige Alkohole\u201c innerhalb des Kopernikus-Projektes Power-to-X (P2X), das Dilemma der Energiewende. \u201eZudem brauchen einige wichtige Verkehrssegmente wie Flug- oder Schwerlastverkehr auch langfristig Kraftstoffe, da diese eine hohe Energiedichte aufweisen.\u201c Daher liege es nahe, den bisher ungenutzten \u00d6kostrom in chemischen Energietr\u00e4gern zu speichern.<\/p>\n

Kopernikusprojekt Power-to-X (P2X)<\/h3>\n