CO2-neu­tra­le Was­ser­stoff-Kreis­lauf­wirt­schaft im glo­ba­len Maßstab

Im PtG-Ver­fah­ren wird Methan aus erneu­er­ba­ren Ener­gien und CO2 her­ge­stellt und über Gas­netz trans­por­tiert – anders CML4®. Hier wird Methan aus erneu­er­ba­ren Ener­gien und aus dem in der Spal­tung gewon­ne­nen Koh­len­stoff erzeugt. Die auf­wen­di­ge Ent­nah­me von CO2 aus der Atmo­sphä­re ent­fallt. Der Koh­len­stoff gilt als Vehi­kel und wird im Kreis­lauf geführt. Der Ener­gie­trä­ger Was­ser­stoff wird am Ver­brauchs­ort durch Spal­tung erzeugt. Nun kann das H2 zur Erzeu­gung von Strom, Wär­me / Käl­te, für nach­hal­ti­ge Mobi­li­tät oder Indus­trie­che­mi­ka­li­en ein­ge­setzt wer­den. Dank der äußerst strom­spa­ren­den und kli­ma­scho­nen­den Plas­ma-Pyro­ly­se bleibt allein rei­ner Koh­len­stoff übrig, um im Kreis­lauf als H2-Trä­ger ein­ge­setzt zu werden.

Der Koh­len­stoff-Methan-Kreis­lauf im Überblick

Grund­prin­zip des CML4®-Prozesses von FLDT

Grü­ner Was­ser­stoff als Haupt­en­er­gie­trä­ger der zukünf­ti­gen Mobilität

Was­ser­stoff stellt zukünf­tig den Haupt­en­er­gie­trä­ger neben Strom dar. Er kommt in rei­ner Form in der Natur nicht vor und muss tech­nisch her­ge­stellt wer­den. Es han­delt sich um ein ungif­ti­ges, farb- und geruchs­lo­ses Gas. Was­ser­stoff ver­brennt CO2-frei. Er wird u.a. zur Strom­erzeu­gung in Brenn­stoff­zel­len ein­ge­setzt, die die Anwen­dung in PKW‑, LKW-Antrie­ben fin­den. Mobi­li­tät ist die Haupt­an­wen­dung des Gases.

Wärme/​Kälte

Grü­ner Was­ser­stoff kann als Brenn­stoff zum Hei­zen und für die Erzeu­gung indus­tri­el­ler Pro­zess­wär­me ein­ge­setzt wer­den. Die hohe Ver­bren­nungs­tem­pe­ra­tur des H2/­Luft-Gemi­sches ermög­licht ein brei­tes Spek­trum der Anwen­dun­gen bei gleich­zei­ti­ger Emissionsfreiheit.

Auch die im Plas­ma- Spal­tungs­ver­fah­ren erzeug­te ther­mi­sche Ener­gie ist beson­ders wert­voll. Sie kann auf­grund hoher Tem­pe­ra­tur neben Hei­zung auch einer höher­wer­ti­gen Ver­wer­tung zuge­führt wer­den. Auch die Küh­lung mit­tels Absorp­ti­ons­käl­te­ma­schi­nen ist bei die­sem Tem­pe­ra­tur­ni­veau wirt­schaft­lich und gewerb­lich sinnvoll.

Grü­ner Strom

Die Strom­erzeu­gung stellt eine ande­re Anwen­dung in bei­den Ver­fah­ren – HyRe­gio® und CML4® – dar. Wäh­rend bei HyRe­gio® die Strom­erzeu­gung in BHKW statt­fin­det und alter­na­tiv ins Strom­netz ein­ge­speißt oder für das Plas­ma-Ver­fah­ren benutzt wird, kann der in CML4® her­ge­stell­te Was­ser­stoff zum Strom­erzeu­gung direkt benutzt wer­den. Beson­ders güns­tig ist hier die Kom­bi­na­ti­on von Plas­ma-Spal­tung und Hoch­tem­pe­ra­tur-Brenn­stoff­zel­len, da die bei der Spal­tung erzeug­te Wär­me das Betrei­ben von Brenn­stoff­zel­le begüns­tigt. In bei­den Fäl­len kann die Synchronisation/​Stabilisierung der Strom­net­ze unter­stützt werden.

Roh­stof­fe für die che­mi­sche Indus­trie und wei­te­re Lösungsoptionen

Das in der Bio­gas­auf­be­rei­tung bei HyRegio®-Verfahren gewon­ne­ne CO2 kann auf­grund der bio­ge­nen Her­kunft als „grü­nes CO2“ bzw. Bio-CO2 bezeich­net wer­den. Es kann als Pro­dukt z.B. in Gewächs­häu­sern oder als Roh­stoff in der che­mi­schen Indus­trie ein­ge­setzt wer­den. Die Her­stel­lung der syn­the­ti­schen Kraft­stof­fe stellt eine wei­te­re Anwen­dungs­op­ti­on dar.

Damit sind die Mög­lich­kei­ten aller­dings nicht erschöpft. Der in Form von pul­ver­för­mi­gen Car­bon Black auf­ge­fan­ge­ne CO2 aus der Luft erzeugt bei der Immo­bi­li­sie­rung Zer­ti­fi­ka­te, die zur Kom­pen­sa­ti­on der Emis­sio­nen aus den Indus­trien ein­ge­setzt wer­den kön­nen. Ins­be­son­de­re bei den Pro­duk­tio­nen, bei denen CO2-Emis­sio­nen pro­dukt­be­dingt anfal­len, wäre eine Kom­pen­si­on durch Zer­ti­fi­ka­te vor­teil­haft. Denk­bar sind hier Zement‑, Stahl- und Glas­pro­duk­ti­on und vie­le mehr. Auch die Luft­fahrt könn­te ent­las­tet werden.