Der Einsatz synthetischer Kraftstoffe könnte zukünftig Treibhausgasemissionen von Flugreisen und Schwertransporten minimieren. Mit einer Power-to-Liquid Anlage, die das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gemeinsam mit dem Spin-off Ineratec am Energy Lab 2.0 betreibt, rückt das in greifbare Nähe. Die modulare Anlage ist in einem Container untergebracht. Die Ausgründung will die Anlage nun in Serie fertigen. „Das ist der letzte Ausbauschritt auf dem Weg zu einem industriellen Einsatz“, sagt Roland Dittmeyer vom Institut für Mikroverfahrenstechnik des KIT. „Anlagen dieser Bauweise werden weltweit dazu beitragen, den Transportsektor und die chemische Industrie mit E-Fuels sowie E-Chemicals nachhaltiger zu gestalten.“

Die Anlage steht auf dem Gelände des Energy Lab 2.0 am Campus Nord des KIT. Sie produziert aus Kohlendioxid (CO₂) und erneuerbarem Wasserstoff (H₂) ein synthetisches Kraftstoffgemisch, auch SynCrude genannt. Dieses kann man zu synthetischem Kerosin, Diesel und Benzin weiterverarbeiten. „Dafür sind zwei Reaktorstufen notwendig, die wir zum ersten Mal gekoppelt, mit einem verbesserten Design und in einem für die Technologieentwicklung relevantem Maßstab betreiben“, sagt Dittmeyer. „Wir können bis zu 200 Liter Kraftstoff pro Tag erzeugen.“

Innovative Technologie von KIT-Spin-off Ineratec

Die langkettigen Kohlenwasserstoffe des SynCrudes stellt die Anlage in einer der Reaktorstufen mittels Fischer-Tropsch-Synthese (FT-Synthese) aus Synthesegas her. Dieses besteht hauptsächlich aus Kohlenstoffmonoxid (CO) und H₂. Es wird in dem anderen der FT-Synthese vorgeschalteten Reaktor durch die rückwärtige Wassergas-Shift-Reaktion (RWGS) erzeugt. Der RWGS-Reaktor ist aus mikrostrukturierten Platten aufgebaut, die einen flexiblen Betrieb der Anlage ermöglichen und für mehr Leistungsfähigkeit sorgen. Das neue Design dieser Platten haben die Forscher:innen nun im gekoppelten Betrieb erfolgreich demonstriert. „Mit dem optimierten RWGS-Reaktor lassen sich die Reaktionen jetzt noch präziser steuern, und so konnten wir den Prozess signifikant verbessern“, sagt Tim Böltken, einer der Geschäftsführer vom KIT-Spin-off Ineratec, das diese Power-to-X-Technologie in die Serienproduktion überführen will. Jede Stunde könne bis zu drei Kilogramm Wasserstoff aus Elektrolyseuren verarbeitet werden. „Das entspricht einer Anschlussleistung von 125 Kilowatt, und das setzt weltweit Maßstäbe“, so Böltken.

Im nächsten Schritt erfolgt die Serienproduktion

Die Demonstration der RWGS Reaktor-Technologie von Ineratec auf dieser Skalierungsstufe stellt den letzten wichtigen Schritt in einem universitären Forschungsumfeld dar. Über weitere Skalierung, Standardisierung und Vervielfältigung will das Unternehmen die Power-to-X-Technologie danach schnell und kostengünstig mit einer Serienproduktion bereitstellen können. Über das Projekt Impower2x fördert die EU das Spin-off des KIT mit 2,5 Millionen Euro.

22.7.2021 | Quelle: KIT | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH