Dienstag, Dezember 7, 2021
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Methanolsynthese durch Hydrierung von CO2 aus MVA Abgasen

Seit Anfang des Jahres forscht das FiW gemeinsam mit der MVA Bonn an der CO2-Sequestrierung aus MVA-Abgasen und anschließender Synthese zu Methanol mit Elektrolysewasserstoff. Ende September hat die Auswertung der Versuchsphasen begonnen.

Die Synthese von Kraftstoffen und Plattformchemikalien aus Wasserstoff und CO2, ob aus industriellen Gasströmen oder aus der Atmosphäre sequestriert, steht derzeit stark im Fokus der Forschung. Die Nutzung von aus Abgasen thermischer Müllverwertungsanlagen abgeschiedenem CO2 bietet hierbei besonderes Potenzial:
Da nur ca. 50 % des Brennstoffs herkömmlicher Müllverbrennungsanlagen fossilen Ursprungs ist, würde die CO2-Abscheidung zur Erzielung einer Klimaneutralität solcher Anlagen deutlich geringere Abscheidequoten erfordern als bei herkömmlichen Kraftwerken. Die ökologische und insbesondere kosteneffiziente Synthese von Methanol auf Grundlage des beschriebenen Verfahrens erfordert einige, teils anlagenspezifische Untersuchungen. Diese nimmt das FiW gemeinsam mit der MVA Müllverwertungsanlage Bonn gemeinsam vor.

Effiziente, trockene CO2-Abscheidung im Pilotmaßstab
An einer Pilotanlage wird zum einen ein Verfahren zur trockenen, Amin-basierten Abscheidung von CO2 aus den Abgasen der Müllverwertungsanlage getestet. Im Gegensatz zur Abscheidung durch Amin-Lösungen oder etablierten Druckwechselabsorption des sauren Gases können durch dieses Verfahren erhebliche Einsparungen des Energieeinsatzes der Abscheidung realisiert werden. Die Pilotanlage im halbtechnischen Maßstab, die durch das IUTA Duisburg entwickelt und konstruiert wurde, konnte von Januar bis April dieses Jahres in einer ausgiebigen Versuchsphase erprobt werden. Erste quantitative Ergebnisse der Versuchsphase werden nun gemeinsam mit der MVA Bonn und dem IUTA vorgelegt.

Labortechnische Untersuchung der Methanolsynthese durch CO2-Hydrierung
An einer zweiten, labortechnischen Anlage wird die zweite Stufe des Verfahrenskonzeptes aus CO2-Abscheidung mit direkter Weiterverwertung in Form der Hydrierung zu Methanol untersucht. Während die industrielle Synthese von Methanol auf Grundlage reformierten Erdgases auf dem Umsatz Kohlenmonoxid-reicher Eduktströme basiert, müssen hier Verfahrensparameter und Katalysatoren getestet werden, die gut mit reinem CO2 als Kohlen- und Sauerstoffquelle der Synthese funktionieren. Die Versuchsphase, welche direkt im Anschluss an die Versuchsphase der CO2-Abscheidung begann, dauert weiterhin an und verspricht relevante Entwicklungen in der Katalysatortechnik und Verfahrensführung der Methanolsynthese hervorzubringen.

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