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Power-to-X-Technologie

Sunfire startet Prototyp für Co-Elektrolyse von sauberem Synthesegas

| Redakteur: Alexander Stark

Die Synlink-Technologie von Sunfire ermöglicht die hocheffiziente Produktion von Synthesegas in einem einzigen Schritt.
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Die Synlink-Technologie von Sunfire ermöglicht die hocheffiziente Produktion von Synthesegas in einem einzigen Schritt. (Bild: Sunfire)

Sunfire hat die erfolgreiche Inbetriebnahme und den erfolgreichen Testbetrieb (> 500 Stunden) einer Hochtemperatur-Co-Elektrolyse am Standort in Dresden bekannt gegeben. Die Synlink-Technologie ermöglicht dem Unternehmen zufolge die hocheffiziente Produktion von Synthesegas in einem einzigen Schritt unter Einsatz von Wasser, CO2 und Ökostrom.

Dresden – Im industriellen Maßstab soll die Technologie künftig einen Wirkungsgrad von ca. 80 % erreichen. Damit trägt sie zur Senkung der Investitions- und Betriebskosten für Power-to-X-Projekte (e-Crude, e-fuels) bei.

Den technologischen Durchbruch erreichte der Hersteller im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Kopernikus-Projekts Power-to-X, an dem ebenfalls das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) beteiligt ist. Die erfolgreich betriebene Co-Elektrolyse (10 Kilowatt DC, bis zu 4 Nm3/h Synthesegas), wird in den kommenden Wochen nach Karlsruhe ausgeliefert und dort in Kombination mit den Technologien von Climeworks (Direct Air Capture), Inerate (Fischer-Tropsch-Synthese) und KIT (Hydrocracking) in einem Container zu einer autarken Anlage verbunden. Bis Ende August 2019 soll damit die integrierte Produktion des synthetischen Rohölersatzes e-Crude demonstriert werden; erstmalig in einem durch die Co-Elektrolyse ermöglichten 2-Stufen-Prozess in dieser Größenordnung.

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Kommerzialisierung der Co-Elektrolyse für Norwegen-Projekt

Außerdem hat Sunfire am 01.01.2019 im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Projekts „Syn Link“ mit der Skalierung der Hochtemperatur-Co-Elektrolyse auf industriellen Maßstab begonnen – zunächst mit einer Eingangsleistung von 150 Kilowatt (DC). Dieses multiplizierbare Co-Elektrolyse-Modul soll perspektivisch im norwegischen Projekt des Partners Nordic Blue Crude zum Einsatz kommen. Hier soll eine erste kommerzielle Anlage entstehen, die jährlich 10 Millionen Liter bzw. 8.000 Tonnen des synthetischen Rohölersatzes E-Crude auf Basis von 20 Megawatt Eingangsleistung produzieren wird.

Geht die Anlage im Industriepark Heroya in Betrieb, werden CO2-Emissionen in Höhe von ca. 21.000 Tonnen pro Jahr vermieden, da Abwärme aus Industrieprozessen als auch umweltfreundliche elektrische Energie aus Wasserkraft eingesetzt wird. 13.000 PKW könnten damit vollständig mit synthetischem Ökokraftstoff versorgt werden.

Hochtemperatur-Co-Elektrolyse

In bisherigen Power-to-Liquids-Verfahren werden zwei getrennte Prozessschritte genutzt, um Wasserdampf in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen (Elektrolyse) und Kohlenstoffdioxid zu Kohlenstoffmonoxid (Reverse Wasser-Gas-Shift Reaktion) zu reduzieren. Mit der Co-Elektrolyse von Sunfire werden H2 (Wasserstoff) und CO (Kohlenstoffmonoxid) nun in einem einzigen Prozessschritt gewonnen, was die Effizienz des Gesamtverfahrens erheblich verbessert und somit auch die Investitions- (Capex) und Betriebskosten (Opex) reduziert. Außerdem reduziert sich der Platzbedarf durch die einstufige Synlink-Technologie.

Durch die globale Energiewende und die Verpflichtung zur Einhaltung der Pariser Klimaschutzziele erhofft sich das Unternehmen ein großes, weltweites Marktpotenzial. Der globale Bedarf für Elektrolyse-Technologien zur Produktion von grünem, erneuerbarem Wasserstoff wird auf mehr als 3.000 Gigawatt geschätzt. Daneben benötigen zahlreiche Sektoren wie der Langstreckenstraßentransport, der Flug- oder der Schiffsverkehr Alternativen zum fossilen Diesel und Kerosin, die hervorragend transportierbare e-Fuels über vorhandene Infrastrukturen bieten können.

Event-Tipp der Redaktion Das von PROCESS organisierte Energy Excellence Forum am 15./16. Mai 2019 in Frankfurt am Main zeigt eine Vielzahl von technischen Konzepten und Lösungen zur Steigerung der Energieeffizienz. Welche Themen beim letzten Energy Excellence Forum diskutiert wurden, lesen Sie in unserem Beitrag „Energy Excellence Forum 2018 – Strategien für mehr Energieeffizienz“.

Neben der Herstellung von Kraftstoffen, findet Synthesegas seine Abnehmer in einer ganzen Reihe von Industrien: Etwa in der Chemieindustrie, bei der Herstellung von Kunststoffen oder im Kosmetiksektor. Bislang wird Synthesegas vorwiegend auf Basis von fossilem Erdgas für die industrielle Verwendung hergestellt - in Zukunft CO2-neutral durch die hocheffiziente Co-Elektrolyse.

Neuer Technologiepartner Paul Wurth

Zuletzt hatte der Hersteller mit dem weltweit führenden Maschinen- und Anlagenbauer für die Metallindustrie, Paul Wurth, einen neuen Lead-Investor und Technologiepartner gewonnen. Die Finanzierungsrunde unter Einbeziehung der früheren Investoren brachte dem Unternehmen zusätzlich 25 Millionen Euro Venture Capital ein. Mit dem Geld strebt Sunfire nun die Realisierung kommerzieller Multi-Megawatt-Projekte im Bereich Elektrolyse und Power-to-X an.

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