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Technische Universität München

Neue Publikation zur Herstellung erneuerbarer Treibstoffe am LES

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Ein neuartiger Ansatz, bei dem Elektrolyse und mit Sauerstoff betriebene Flugstromvergasung kombiniert werden, ermöglicht eine hohe Kohlenstoffeffizienz bei der Herstellung nachhaltiger Fischer-Tropsch-Kraftstoffe. Dieser Power-and-Biomass-to-Liquid-Prozess (PBtL) kombiniert die Konzepte der Nutzung von Biomasse als Kohlenstoff- und Energiequelle (Biomass-to-Liquid) und Wasserstoff als Energieträger, der aus kohlenstoffneutralen erneuerbaren Energien stammt (Power-to-Liquid).
Vereinfachtes Flowsheet des Power-and-Biomass-to-Liquid (PBtL) Prozesses
Vereinfachtes Flowsheet des Power-and-Biomass-to-Liquid (PBtL) Prozesses

Ein hochintegrierter BtL Prozess wird mit Aspen Plus® im Detail modelliert. Um die Prozessleistung zu verbessern, wird die Integration von grünem Wasserstoff und Sauerstoff aus der Wasserelektrolyse modelliert und der Einsatz von Polymerelektrolytmembranen und Festoxidelektrolysen bei erhöhter Temperatur verglichen.
Durch Hinzufügen von Wasserstoff aus der Elektrolyse zum BtL Prozess kann die Produktausbeute mehr als verdoppelt werden. Die Verbesserung der Kraftstoffproduktion hat den Preis eines höheren Wasserstoffbedarfs. Bei einem Biomasse-Input von 200 MWth ergeben sich daraus Elektrolyseur-Größen zwischen 120-320 MWel, je nach Prozesskonfiguration und verwendeter Elektrolyse-Technologie. Die detaillierten Prozessmodelle zeigen das hohe Potenzial für eine Steigerung der Kohlenstoffeffizienz auf bis zu 67%-97% durch die Integration von erneuerbarer Energie in einen Biomass-to-Liquid-Prozess [mehr].

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