Industriell integrierte Co-Elektrolyse und Synthese hochwertiger Kohlenwasserstoffe

Projektziele

Im Projekt wird ein integriertes Verfahren zur Herstellung chemischer Wertstoffe aus industriellen Abgasströmen und Wasser entwickelt und technisch demonstriert.

Die Prozesskette besteht aus einer Hochtemperatur-Co-Elektrolyse mit 10 kW Leistung, einer CO₂-Abtrennung mittels keramischer Membranen und einem neuentwickelten skalierbaren Reaktorkonzept für die Fischer-Tropsch-Synthese. Das Endprodukt werden hochwertige flüssige Kohlenwasserstoffe wie bspw. synthetische Wachse sein. Durch eine effiziente Verschaltung und Wärmeintegration der Elemente kann ein Gesamtwirkungsgrad von über 50 % erreicht. Die Installation und Demonstration der Anlage erfolgt an einem Kalkwerk der Johann Bergmann GmbH & Co. KG.

Anwendung

Im Rahmen der Entwicklung eines nachhaltigen Energie- und Rohstoffsystems ist die Nutzung erneuerbarer Energien zur Bereitstellung chemischer Wertprodukte hochrelevant. Als mögliche Kohlenstoffquelle kommen unvermeidbare CO₂-Abgasströme der Industrie in Frage, welche bespielsweise in der Kalk- und Zementindustrie zu finden sind. Mit der Installation der Technologie an einem Kalkwerk kommt das Verfahren unter realen Bedingungen zur Anwendung und liefert praxisrelevante Ergebnisse zur weiteren Optimierung.

Als alternativer Synthesepfad für Kohlenwasserstoffe ist die Technologie zukünftig insbesondere im dezentralen Format eine attraktive Option. Dabei ist die Wirtschaftlichkeit zunächst nur bei hochwertigen Produkten gegeben, welche Nischenmärkte betreffen, aber mit einem hohen Marktwert belegt sind. Das erleichtert den Markteintritt für das gesamte Spektrum der Power-to-X-Technologien.

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