Wasserstoffherstellung

Wasserstoff- herstellung

Wir entwickeln eine Methode zur Produktion von nachhaltigem Wasserstoff, bei der wir Methan durch Plasma-Dissoziation behandeln. Es handelt sich um ein Plasma Methanpyrolyse-Verfahren bei dem wir auf erneuerbare Energie und Biomethan als Ausgangsstoff setzen und so die Produktion von grünen Wasserstoff ermöglichen – günstiger und effizienter als mit herkömmlicher Elektrolyse.

Plasma-Dissoziation

Bei der Plasma-Dissoziation dekarbonisieren wir Biogas (CH4) und zerlegen es auf molekularer Basis in Wasserstoff (H2) und Kohlenstoff (C).

Dies geschieht mit Hilfe eines Plasmalichtbogens, der das Methan nicht verbrennt, sondern lediglich in seine einzelnen Bestandteile zerlegt, so dass keine schädlichen CO2-Emissionen entstehen.

Durch den Einsatz von Strom und Biomethan aus erneuerbaren Quellen ist die Plasma-Dissoziation genauso klimafreundlich wie die Elektrolyse – allerdings zu deutlich geringeren Kosten und mit zusätzlichen Umweltvorteilen.

Die Plasma-Methanpyrolse

Das Ausgangsprodukt Biogas, wird in einer Gasaufbereitungsanlage zu CH4 und CO2 aufgespalten. Das abgetrennte CO2 kann weiter verwertet werden. Das CH4, auch Methan genannt, wird dann mittels Plasma-Dissoziation in Wasserstoff und Carbon Black zerlegt. Dabei entsteht thermische Energie, die weiter verwertet werden kann.

Alternativ kann auch Erdgas mit unserem Verfahren zu Wasserstoff und Carbon Black zerlegt werden.

Schlüsselelement der Energiewende

Wasserstoff ist in seiner reinen Form ein geruchloses, unsichtbares und ungiftiges Gas, das leichter als Luft ist. Es ist das häufigste chemische Element im Universum und ist ein wertvolles Gut für die Energiewirtschaft.

Wasserstoff ist ein vielseitig einsetzbarer Energieträger und wird momentan hauptsächlich als Energiespeicher sowie als Strom- und Wärmeerzeuger eingesetzt. Hauptvorteile von Wasserstoff ist, dass er Energie speichern und wieder freigeben kann, ohne dabei CO2 auszustoßen. Dies macht ihn z.B. besonders interessant als Kraftstoff für die Automobilindustrie.

Airliquide erstellte im Jahr 2020 Prognosen zum weltweiten Wasserstoffbedarf bis zum Jahre 2050. Die Analyse erfolgte unter Berücksichtigung einer Erderwärmung von +2 °C. Laut der Studie fällt bereits 2030 ein weltweiter Wasserstoffbedarf von 117 Millionen Tonnen an.

Dieser Bedarf lässt sich aus heutiger Sicht nicht nachhaltig und effizient mit herkömmlicher Elektrolyse decken.

Darum haben wir unser sfi Plasma-Methanpyrolyse Verfahren entwickelt. Ein innovativer und nachhaltiger Prozess zur Erzeugung von Wasserstoff aus Bio- oder Erdgas.

Prognostizierter Wasserstoffbedarf weltweit bis 2050

Quelle

Wirtschaftliche Vorteile

Der erzeugte Wasserstoff kann direkt zur CO2-freien Wärme- und Stromerzeugung in Wasserstoff-BHKWs oder Brennstoffzellen genutzt werden. Der zusätzlich im Prozess entstehende Ruß kann als Rohstoff z. B. zur Herstellung von Stahl, Carbonfasern und anderen kohlenstoffbasierten Strukturen und Materialien verwendet werden.

Unser Verfahren benötigt außerdem wesentlich weniger Energie als vergleichbare Elektrolyseverfahren.

Stromverbrauch vs. Elektrolyse

Elektrolyse wird aktuell als die effizienteste Lösung zur Erzeugung von grünen Wasserstoff gehandelt. Dabei wird aus erneuerbarer Energie (Strom) und Wasser Wasserstoff erzeugt. Aus ökonomischer Sicht bietet dieses Verfahren aber einen entscheidenden Nachteil:

Um 1 kg Wasserstoff (Brennwert 33,33 kWh) zu erzeugen, benötigen Elektrolyseure ca. 53 kWh Strom. Wird dieser 1 kg Wasserstoff nun mittels einer Brennstoffzelle zu Strom umgewandelt, erhalt man ca. 25 kWh Energie.

Das entspricht einem Energieverlust von über 53%!

Dazu kommt noch ein Wasserverbrauch von 9 l Reinstwasser (bis zu 21 l Wasser).

Unser Plasma-Methanpyrolyse Verfahren benötigt für die selbe Menge Wasserstoff nur 10 kWh elektrische Energie.

Durch die Fokussierung auf neue Technologien und den Blick über den Tellerrand entwickeln wir eine der effizientesten und umweltfreundlichsten Methoden zur Herstellung von Wasserstoff geschaffen. Schadstofffrei und kostengünstig.

Entscheiden Sie sich für Wasserstoff aus den sfi Plasmaverfahren und starten Sie in eine nachhaltigere Zukunft!