Mit Solarenergie zu saubereren Kraftstoffen
Die Methanreformierung ist eine energieaufwändige Reaktion zwischen Methan, Wasserdampf und CO2, bei der Wasserstoff und CO entsteht. Das Potenzial dieser Anwendung für saubere, erneuerbare Energie ist sehr gut dokumentiert. Abhängig von der Quelle, von der sich die Reformierung nährt, können die CO2-Emissionen deutlich reduziert werden, da die erforderliche Prozesswärme für diese stark endotherme Reaktion aus konzentrierter Sonnenenergie stammt. Darüber hinaus konnte der Heizwert des Brennstoffes um 20%-30% verbessert werden. Vor diesem Hintergrund sollte mit dem EU-Projekt Solref ("Solar steam reforming of methane rich gas for synthesis gas production") ein innovativer 400-kW-Reformer auf Solarbasis für verschiedene Anwendungen wie etwa zur Wasserstoffproduktion oder zur Stromerzeugung entwickelt werden. Mittels verschiedener experimenteller Analysemethoden entwickelten die Projektpartner einen geeigneten Katalysator und einen fortschrittlichen solarbetriebenen 400-kW-Reformer. Um das transiente Verhalten dieser Anlage zu testen, wurde ein dynamisches Modell erstellt, mit dem sich die Anlauf- und Auslaufabläufe optimieren ließen. Außer für Biogas konnten Deponiegas und Methan mit CO2 mithilfe der Solref-Technologie verarbeitet werden, was zu einer Verringerung der CO2-Emissionen führte. Das Konsortium analysierte und entwickelte außerdem Prototypanlagen und führte eine Kosten-Nutzen-Analyse durch, bevor die zu integrierende Reformerlösung ausgewählt wurde. Schließlich wurden die ökologischen, sozioökonomischen und finanziellen Auswirkungen beurteilt. Die Solref-Technologie wies Effizienzvorteile auf, da das bei der Wasserstoffproduktion entstehende CO2 mithilfe von Sonnenenergie an gleicher Stelle gespeichert werden kann. Die wesentliche Neuerung aus Solref bestand in einem neuen katalytischen System für die solarbetriebene Reformierung bei höheren Betriebstemperaturen und unterschiedlichen Betriebsmittelzusammensetzungen. Die Markteinführung dieser Technologie soll dem Bereich der umweltfreundlichen, erneuerbaren Kraftstoffe zugutekommen.
