Grüne Chemikalien

Mit grünen Chemikalien und Power-to-X die Klimakrise lösen

Der Klimawandel kann nur dann aufgehalten werden, wenn die Gesellschaft den Ausstoß von Treibhausgasen auf ein Minimum reduziert. Dazu müssen wir die Emissionen in möglichst vielen Sektoren reduzieren und den Strom, auf den wir nicht verzichten können, aus erneuerbaren Energiequellen erzeugen. Die Integration erneuerbarer Energiequellen in unser Stromnetz ist jedoch eine große Herausforderung, da Wind- und Solarenergie Schwankungen unterliegen und die Verfügbarkeit die Bedarfskurve einer Gesellschaft über- oder unterschreiten kann. Der Energiebedarf der Gesellschaft ist morgens und abends am größten, aber die Verfügbarkeit von Solarenergie ist zu diesen Zeiten gering und die Verfügbarkeit von Windenergie ist einfach vorhersehbar.

Dies stellt ein großes Problem dar, doch mit der Wasserelektrolyse-Technologie in Verbindung mit unseren patentierten und bewährten Technologien auf Basis von grünem Wasserstoff haben wir jetzt eine Lösung. Zusammen ermöglichen es uns die beide Technologien, die Bedarfs- und Verfügbarkeitskurven der Gesellschaft in Einklang zu bringen, indem wir neue Möglichkeiten zur Speicherung elektrischer Energie schaffen und gleichzeitig wichtige Industrieprodukte erzeugen, die frei von Treibhausgasemissionen sind. In Zeiten, in denen die Verfügbarkeit erneuerbarer Energien den gesellschaftlichen Bedarf übersteigt, müssen "Speicher" für die Nutzung in Zeiten geringer Verfügbarkeit gefüllt werden. Theoretisch können Batteriespeicher zur Pufferung kürzerer Zeiträume eingesetzt werden. Diese sind jedoch sehr energieintensiv in der Herstellung, bestehen zum Teil aus seltenen Metallen und lösen sich im Laufe der Zeit auf. Darüber hinaus lösen sie ein weiteres zentrales Problem nicht: Wie speichert man Energie über einen langen Zeitraum und transportiert sie über weite Strecken? Zum Glück gibt es mehrere Möglichkeiten.

Large-scale electrolysis (100 MW)

Sauberer Ausgangspunkt für grüne Chemikalien: Elektrolysetechnik der Spitzenklasse

Ausgangspunkt all dieser Möglichkeiten ist die Wasserelektrolyse von thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers. Dabei wird mit nicht benötigtem Strom Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff gespalten und so mit hohem Wirkungsgrad und ohne Ausstoß von Treibhausgasen Wasserstoff erzeugt. Aber Wasserstoff ist nicht das Ende der Fahnenstange, denn Wasserstoff bringt auch einige Nachteile mit sich. Er hat eine niedrige Energiedichte und muss daher unter hohem Druck gespeichert werden. Er allein kann viele der Herausforderungen, denen sich die Gesellschaft in den kommenden Jahrzehnten stellen muss, nicht lösen. thyssenkrupp Uhde verfügt über mehrere patentierte Lösungsansätze für das Wasserstoffproblem: grünes Ammoniak, grünes Methanol und grünes SNG. Sie können das Leben in Zukunft umweltfreundlicher machen, ohne die Stabilität unseres Stromnetzes zu beeinträchtigen.

Die Herstellung grüner Chemikalien bietet eine Reihe von Vorteilen: Der vielleicht wichtigste ist die Größenordnung, denn die Prozesse zur Herstellung von Ammoniak, Methanol oder SNG im industriellen Maßstab sind etabliert, erprobt und weltweit installiert - nicht selten mit uhde®-Technologie. Das bedeutet, dass die notwendige Infrastruktur bereits vorhanden ist. Für SNG kann zum Beispiel das komplette Erdgasnetz genutzt werden, ein großes Speicher- und Transportnetz über Land. Und im Ausland? Die Lagerung und der Transport von Ammoniak sind weit verbreitet, und es gibt etablierte Verschiffungs- und Hafenumschlagskapazitäten. Deshalb ist grünes Ammoniak ein erstklassiger Kandidat für den Transport erneuerbarer Energien aus sonnen- und windreichen Ländern über weite Strecken, dorthin, wo sie gebraucht werden.

Grünes Ammoniak - Energieträger, Brennstoff und Basischemikalie

Ammoniak ist ein wichtiger Bestandteil bei der Herstellung von Düngemitteln, und angesichts der wachsenden Weltbevölkerung muss die landwirtschaftliche Produktivität gesteigert werden. Aber Ammoniak kann nicht nur als Düngemittel verwendet werden. Traditionell wird es durch die Reformierung von Erdgas hergestellt, doch wenn auf die Verwendung fossiler Ressourcen verzichtet wird, kann ein wesentlicher Beitrag zur Kohlenstoffneutralität geleistet werden. Ammoniak wird dann zum Beispiel zu einem CO2-neutralen Energieträger, der problemlos um die Welt transportiert werden kann und keinen Verfügbarkeitsschwankungen unterliegt. Daher könnte grünes Ammoniak als "fehlendes Bindeglied" zwischen sonnen- und windreichen Ländern und solchen bezeichnet werden, die mehr erneuerbare Energie benötigen, zum Beispiel im Winter oder in Zeiten mit wenig Sonne oder Wind. Grünes Ammoniak kann auch in Brennstoffzellen zur Stromerzeugung verwendet werden, wobei nur Wasser und Luft ausgestoßen werden, was es zu einem idealen Speichermedium für Strom macht. So ist grünes Ammoniak sogar ein völlig CO2-neutraler Treibstoff für die Schiffe, die es nach Übersee transportieren.

Grünes Methanol - Kohlenstoffrecycling, Kraftstoff und Rohstoff

Die Vielseitigkeit von Methanol ist beeindruckend. Zu den prominentesten Verwendungen gehören Anwendungen in der chemischen sowie in der Kunststoffindustrie. Es bindet CO2, zum Beispiel aus Biomasse, und kann auch als Kraftstoff oder Stromspeicher dienen. Daher freuen wir uns, Ihnen unsere umweltfreundliche Power-to-Methanol-Technologie anbieten zu können. Da unser grünes Methanol aus Wasserstoff und Kohlendioxid synthetisiert wird, können wir eine wichtige chemische Verbindung liefern, die die Abscheidung und Nutzung von Kohlenstoff (CCU) ermöglicht und somit zur Bekämpfung des Klimawandels beiträgt. Erfahren Sie hier mehr über grünes Methanol.

Green SNG - ein vielseitiger Wegbereiter für die Sektorenkopplung

Green SNG ermöglicht die Sektorenkopplung, das heißt: die direkte Verbindung des Energiesektors mit anderen Industrien. Manchmal wird dies auch als "Power-to-X" bezeichnet. Nehmen wir ein einfaches Haushaltsbeispiel: Die Verwendung von elektrischer Energie zur Erwärmung des Duschwassers ist sehr ineffizient und kann - wenn erneuerbare Energie die Quelle ist - in Hinblick auf Angebot und Nachfrage problematisch sein. Dieses Problem kann durch die Umwandlung von Wasserstoff in SNG gelöst werden, was die langfristige Speicherung erleichtert: Dieser kann einfach in das bestehende Gasnetz eingespeist und entweder direkt zum Heizen verwendet oder wieder in elektrische Energie umgewandelt werden. Diese Methode der Kohlenstoffabscheidung und -verwertung nutzt also die bestehende Infrastruktur ohne, dass teure Anpassungen erforderlich sind. Erfahren Sie alles über diese Projekte im Abschnitt über grünes SNG.

Sektorenkopplung durch grüne Chemikalien wird Industrie und Gesellschaft verändern

Wasserstoffderivate werden die Industrielandschaft in einem außergewöhnlichen Ausmaß verändern. Mit den wasserstoffbasierten Technologien von thyssenkrupp Uhde können wir viele Teile der Industrielandschaft in einen nachhaltigen Zustand versetzen, der die Stabilität nicht beeinträchtigt. Gemeinsam können wir die Bereiche Wärme, Mobilität, Stromspeicherung und Nahrungsmittelproduktion beeinflussen und diesen Industriezweigen helfen, nachhaltig zu werden. Ein absolutes Muss: denn es gibt keinen Planet B!

Werfen Sie einen Blick auf unsere Wasserstoff-Landkarte, um mehr über die Wertschöpfungsketten zu erfahren, und klicken Sie auf die einzelnen Punkte, um weitere Informationen zu erhalten!

Infografic Power-to-X and green chemicals from water electrolysis
Green Chemicals

Vom grünen Wasserstoff zu grünen Chemikalien: die wichtigsten Anwendungsbereiche

Wasserstoff ist in der Lage, den Übergang zu erneuerbaren Energien in noch stärkerem Maße zu beeinflussen als nur als Speichermedium für die Stromerzeugung. Viele wichtige Industrieprodukte und vorgelagerte Chemikalien können auf umweltfreundliche Weise mit Hilfe der Wasserstofftechnologie synthetisiert werden. Zu den Schlüsselsektoren für ihre Anwendung gehören unter anderem Wärme, Verkehr, Kraftstoffe und die Düngemittelherstellung. Die untenstehende Tabelle gibt einen kurzen Überblick über die wichtigsten Anwendungsbereiche von Wasserstoff.

Green chemicals make renewable energy available for other uses like fuel, energy storage, fertilizers, and much more.

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