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Methan-Elektrolyse erzeugt aus LNG CO2-freien Wasserstoff

Graforce zeigt ein Verfahren, die Methan-Elektrolyse (Plasmalyse), bei dem LNG in Wasserstoff umgewandelt wird. Dadurch können große Gasverbraucher zukünftig auf sauber verbrennenden Wasserstoff umsteigen, ohne ihre bisherigen Energielieferanten oder Energietransportwege zum Endverbraucher zu ändern.

von | 03.03.23

3. März 2023 I Graforce zeigt ein Verfahren, die Methan-Elektrolyse (Plasmalyse), bei dem LNG in Wasserstoff umgewandelt wird.

Dadurch können große Gasverbraucher zukünftig auf sauber verbrennenden Wasserstoff umsteigen, ohne ihre bisherigen Energielieferanten oder Energietransportwege zum Endverbraucher zu ändern.

Um bis 2027 von russischen Erdgasimporten unabhängig zu werden, setzt die Europäische Union auch auf Flüssigerdgas (LNG) und Autogas (Liquified Petroleum Gas, LPG). Ein innovatives Verfahren des Berliner Technologieunternehmens Graforce wandelt LNG in Wasserstoff um, und ermöglicht es dadurch, dass die EU ihre Klimaziele bis 2030 dennoch erreichen kann.

„Wir können in den nächsten Jahren noch nicht komplett auf fossile Energien verzichten. Die EU kann ihre Dekarbonisierungsziele aber immer noch erreichen, wenn LNG, LPG oder auch Erdgas nicht mehr verbrannt, sondern mit Hilfe von Ökostrom und unseren Wasserstoffanlagen direkt am Terminal oder an dezentralen Standorten in Wasserstoff und festen Kohlenstoff umgewandelt werden“, so Dr. Jens Hanke, CTO von Graforce.

Dekarbonisierung mit Plasmalyse

In den modularen Plasmalyse-Anlagen spaltet ein durch erneuerbaren Strom erzeugtes Hochfrequenz-Plasmafeld Kohlenwasserstoffe wie Methan in ihre molekularen Bestandteile auf: Wasserstoff und festen Kohlenstoff. Im Vergleich zur Wasserelektrolyse benötigt die Plasmalyse nur ein Fünftel der Energie, um die gleiche Menge an Wasserstoff zu erzeugen.

Der Wasserstoff kann dann zur emissionsfreien Strom- und Wärmeerzeugung oder in der chemischen Industrie verwendet werden. Hochreiner Kohlenstoff ist ein wertvoller Rohstoff für verschiedene industrielle Anwendungen (Stahl, Beton, Asphalt oder Bodenverbesserung). Da das CO2 langfristig in Produkten gebunden wird, ist diese Technologie auch die erste marktreife Alternative zu Carbon Capture Storage.

Eine einzelne 20 MW-Anlage kann pro Jahr etwa 70.000 t LNG in Wasserstoff umwandeln und im Vergleich zur Verbrennung rund 200.000 t CO2 einsparen.

Graforce hat bereits drei Demo-Anlagen in Berlin und Brandenburg gebaut. Zwei weitere Projekte mit namhaften Firmen werden dieses Jahr fertiggestellt: eines zur Dekarbonisierung von Erdgas und zur Herstellung von Wasserstoff und festem Kohlenstoff in einer Raffinerie sowie eine Anlage zur CO2-freien Wärme- und Energieerzeugung in einem 40.000 m² großen Stadtgebiet in Deutschland.

Kooperation für stromautarke Kraft-Wärme-Kopplung

Im Januar 2023 hat Graforce eine Kooperation mit Kawasaki Gas Turbine Europe zur CO2-freien Kraft-Wärme-Kopplung geschlossen. Durch eine Kombination aus Plasmalyse und Wasserstoffturbine kann die Industrie CO2-frei Elektrizität und Hochtemperaturwärme erzeugen. Einmal gestartet, benötigt das Gesamtsystem keinen weiteren Strom.

Innerhalb der Anlagenlösung wird aus Biomethan, Erdgas, LNG oder LPG kohlenstofffreier Wasserstoff erzeugt. Dieser wird in der Wasserstoffgasturbine von Kawasaki in Elektrizität umgewandelt und in der Plasmalyze zur Wasserstoffproduktion wiederverwendet. Unternehmen, die ihre Hochtemperaturwärme bislang aus Erdgas erzeugt haben, können ihre Gesamteffizienz deutlich steigern und gleichzeitig ihre Gas- und insbesondere Stromkosten reduzieren.

Beide Technologien wurden mit dem Innovationspreis der deutschen Gaswirtschaft 2020 und 2022 ausgezeichnet.

(Quelle: Graforce/2023)

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