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Horizon 2020-Projekt zeigt eMethanol als chemischen Energiespeicher

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Carbon Recycling International speichert im Horizon 2020 Projekt MefCO2 überschüssigen Strom im RWE-Wärmekraftwerk Niederaußem.

In einem europäischen Forschungsprojekt ist es mit der Emissions-to-Liquids-Technologie des isländischen Cleantech-Unternehmens Carbon Recycling International gelungen, e-Methanol als chemischen Energiespeicher für überschüssigen Wind- und Solarstrom zu nutzen. Ein Rohstoff war Kohlendioxid, das aus dem RWE-Wärmekraftwerk Niederaußem abgeschieden wurde. Kombiniert wurde es mit grünem Wasserstoff, produziert via Elektrolyse. Methanol gilt als wichtiger Energieträger für die aktuelle, industrielle Revolution – Wege zur effizienten Herstellung erneuerbaren Methanols, also von eMethanol, sind für die Energiewende sehr bedeutsam.

Den Nachweis, dass Wind- und Solarstrom als eMethanol chemisch zwischengespeichert werden kann, erbrachte das Projektkonsortium MefCO2. Dabei zeigten die Projektpartner, dass die entsprechende Speicherung im industriellen Maßstab möglich ist: Sowohl die Elektrolyse als auch die Synthese mit CO2 aus den Abgasen des Wärmekraftwerks sind leicht skalierbar. Das Projekt war auch darauf ausgerichtet, mit ungleichmäßiger Energiezufuhr zuverlässig zu arbeiten.

Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse der eMethanol-Herstellung, dass der Umwandlungswirkungsgrad im ETL-Reaktor durch diese Schwankungen nicht beeinträchtigt wurde und die Auslegungskriterien übertraf. Diese Ergebnisse stellen das erste reale Beispiel für die chemische Energiespeicherung im industriellen Maßstab durch ein integriertes und dynamisches System dar.

Konkret zeigte das Projekt, wie sich das CRI-ETL-System dynamisch an Schwankungen in der Verfügbarkeit von Wasserstoff aus der Wasserelektrolyse anpassen kann, die dem Stromerzeugungsprofil aus Wind folgt. Während die Lagerung und der Transport großer Energiemengen in Form von Wasserstoff teuer ist, sind die entsprechenden Logistikkosten für die Flüssigkeit Methanol, viel niedriger und können vorhandene Infrastrukturinvestitionen wie Tanks, Lastwagen, Schiffe und Pipelines nutzen.

Die Demonstrationsanlage in Niederaußem, die 2019 in Betrieb genommen wurde, hatte eine installierte Kapazität von einer Tonne Methanol pro Tag und wurde in einer Reihe von Testkampagnen über vier Monate hinweg betrieben. Diese Testkampagnen dienten dazu, Daten über die Fähigkeit der Anlage zu sammeln, automatisch auf Schwankungen in der Wasserstoffverfügbarkeit zu reagieren, und die allgemeinen Umweltvorteile der Anwendung der ETL-Technologie zur Energiespeicherung zu validieren.

eMethanol für Abwasserbehandlungsanlage

Das in MefCO2 produzierte eMethanol wurde zur Denitrifikation in einer Abwasserbehandlungsanlage in Deutschland verwendet.

Der sich abzeichnende Bedarf an Netzausgleichsdiensten, Energiespeicherung und sektorübergreifendem Energietransfer stellt eine Chance für die in MefCO2 gezeigte Technologie dar. Der rasch zunehmende Ausbau der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen hat den Druck und die Komplexität sowohl auf der Angebots- als auch auf der Nachfrageseite der Strommärkte erhöht.

Da es keine kosteneffektiven, in großem Maßstab betriebenen Speicherlösungen gibt, werden die Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien nicht ausgelastet, und das Netz ist nicht in der Lage, auf unvorhersehbare Veränderungen von Angebot und Nachfrage zu reagieren.

Die Umwandlung überschüssiger Elektrizität in eMethanol und damit in eine wertvolle Chemikalie und einen wertvollen Treibstoff, der mit der derzeitigen Infrastruktur leicht gelagert, transportiert und verwendet werden kann, ist die Antwort auf eine der wichtigsten Herausforderungen für das anhaltende Wachstum der Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen.

Ingolfur Gudmundsson, Chief Executive Officer von CRI

Durch die Umsetzung des MefCO2-Projekts hat Carbon Recycling International nach eigener Aussage wichtiges Know-how und ebensolche Erfahrungen gesammelt, die es ihr ermöglichen, das eigene Angebot zu erweitern. Das Unternehmen betreibt in Island eine große Anlage zur Herstellung von eMethanol auf Basis von Strom aus Geothermie und aus der Luft gefiltertem CO2. Vielen Fahrzeugen auf der Insel wird der Kraftstoff beigemischt.

Auf dieser Seite (Link) ist ein virtueller Besuch des Kraftwerks Niederaußem von RWE möglich – beim Rundgang werden die einzelnen Komponenten der eMethanol-Herstellung näher vorgestellt. Mehr zu Methanol als Energieträger gibt es hier.

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