Welche CO2-Punktquellen sind am vielversprechendsten? Wie lässt sich der Reifegrad verschiedener Reaktorkonstruktionen ermitteln? Und welches Zielprodukt hat das höchste Drop-in-Marktpotenzial? Auf dem Weg zur Industrialisierung der CO2-Elektrolyse sind noch einige Fragen offen.
Antworten darauf liefert eine Roadmap zur Verknüpfung von CO2-Quellen und -Senken, die von Forschenden des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, des Forschungszentrums Jülich, der RWTH Aachen und der Ruhr-Universität Bochum erstellt wurde.
Für ihre Prognosen bis zum Jahr 2050 haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler über 5.000 Publikationen zum Thema CO2-Elektroreduktion analysiert. Ihre Schwerpunkte sind die Niedertemperatur- und die Hochtemperatur-Elektrolyse für die drei Produktklassen CO, Ameisensäure und Ethylen/Ethanol. Ihr Ziel ist es, die Lücke zwischen akademischen Übersichten zum Fortschritt der CO2-Reduktion (CO2R) und industriellen Punktquellen zu schließen.
Langfristige Perspektive auf das Potenzial der CO2-Elektrolyse
Ein Beispiel: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Art der CO2-Quellen, die großtechnische CO2-Elektrolysetechnologien betreiben, drei Phasen durchlaufen werden:
direkt aus industriellen CO2-Punktquellen, über
eine Mischung aus CO2-Punktquellen und Direct Air Capture (DAC) bis hin zu
der primären Betriebsstätte von DAC als CO2-Lieferant neben unvermeidbaren Großemittenten wie Zement- und Müllverbrennungsanlagen.
„Unsere Roadmap liefert Schlussfolgerungen zu den wahrscheinlichsten Anwendungsszenarien für jede Technologie und ist dadurch ein wertvoller Fahrplan für die Industrie: Wann, wo, wie und für welches Produkt kann die CO2-Elektrolyse eine attraktive Technologie sein?“, fasst Prof. Ulf-Peter Apfel von Fraunhofer UMSICHT zusammen.
Die kompletten Ergebnisse sind im Artikel „Closing the Carbon Cycle: Challenges and Opportunities of CO2 Electrolyser Designs in Light of Cross-Industrial CO2 Source-Sink Matching in the European Landscape“ nachzulesen.
