Power-to-Liquids

Methanol-Miniplant-Anlage
© Fraunhofer ISE
Scale-Down-Miniplant zur Erforschung der Methanolsynthese am Fraunhofer ISE.

Das Power-to-Liquid (PtL)-Konzept basiert auf der Umwandlung erneuerbarer Energie (EE) in flüssige Kraftstoffe und Chemikalien wie Methanol, Oxymethylenether (OME), Ammoniak und Fischer-Tropsch-Produkte (FT). Diese Flüssigkeiten liefern die hohe Energiedichte, die für Flugzeuge, Schiffe und andere Anwendungen mit hohem Energiebedarf erforderlich ist, unter anderem, um große Entfernungen zurückzulegen.

Darüber hinaus sind fortschrittliche thermochemische katalytische Verfahren dazu geeignet, »Drop-in«-Kraftstoffe herzustellen, die mit der bestehenden Infrastruktur kompatibel sind. Sauerstoffhaltige Kraftstoffe auf Methanolbasis, d. h. DME und OME, gewinnen zunehmend an Interesse, da sie Verbrennungseigenschaften bieten, die zur Verringerung lokaler Emissionen beitragen könnten. Eine wesentliche Voraussetzung für PtL-Verfahren ist die Verfügbarkeit von Wasserstoff oder Synthesegas, mit einem sehr geringen CO2-Fußabdruck. Unter diesen Umständen können die Well-to-Wheel-CO2-Emissionen von PtL-Produkten im Vergleich zum fossilen Benchmark um 90 % reduziert werden. PtL-Kraftstoffe und Chemikalien werden benötigt, um die Ziele des UN-Klimaschutzabkommens (»Übereinkommen von Paris«) zu erreichen. Der Langstreckentransport und der weltweite Handel mit PtL-Produkten sind entscheidende Faktoren für die fortschreitende Integration von Strom aus Erneuerbaren Energien in das Energiesystem und in die Industrie. Zusätzlich zu den Kraftstoffpfaden (Methanol to Gasoline usw.) öffnet grünes Methanol als nachhaltiges Plattformmolekül weitere Pfade für die Nutzung Erneuerbarer Energien in der chemischen Industrie über die sogenannte Sektorkopplung.

Unsere FuE-Leistungen umfassen:

  • Verfahrensentwicklung effizienter, kostenoptimierter Prozesse auf der Basis von H2/CO2/CO oder H2/N2-Feeds, entsprechend den Bedürfnissen unserer Kunden in der Prozess- und chemischen Industrie
  • Techno-ökonomische Bewertung von PtL-Verfahren zur Bestimmung von Key Performance Indicators (KPIs), Business-Case-Bewertung von PtL-Produkten und ‑Systemen
  • Studien zur Potenzialbewertung von PtL-Verfahren für Ihren spezifischen Standort
  • Design, Test und Charakterisierung von maßgeschneiderten Katalysatoren für PtL-Verfahren
  • Bewertung kompletter Prozessketten durch stationäre und dynamische Simulation für PV/Windkraft, Meerwasserentsalzung, Elektrolyse, Wasserstoffspeicherung, Verdichter, thermochemische Synthese, Transport und Nutzung in der Mobilität, Prozess- und chemischen Industrie
  • Maßgeschneiderte Rektifikationsverfahren zur Auftrennung roher PtL-Produkte in Zusammenarbeit mit unseren Industriepartnern für Anwendungstests (Motortests etc.)
  • Eigene Planung, Konstruktion, Programmierung, Inbetriebnahme und Betrieb von Miniplants für die PtL-Produktion
  • Analyse von »Time on Stream«--Effekten, Katalysatorverhalten sowie Extraktion von Echtzeit-Prozessbetriebsdaten
  • Life cycle assessment (LCA) und Kostenanalyse (Well-to-Wheel)

Kontakt

Max Julius Hadrich

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Max Julius Hadrich

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Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-2207

Ouda Salem

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Ouda Salem

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Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5335

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