Sunfire Co-Electrolysis Sunfire-Synlink.

Bild: Sunfire

Erste Co-Elektrolyse Durchbruch für Power-to-X

03.03.2019

Durchbruch für die Energiewende: Die erfolgreiche Inbetriebnahme und der erfolgreiche Testbetrieb (> 500 Stunden) einer Hochtemperatur-Co-Elektrolyse seit November 2018.

Die Sunfire-Synlink genannte Technologie ermöglicht die Produktion von Synthesegas in einem einzigen Schritt unter Einsatz von Wasser, CO2 und Ökostrom. Damit sinken die Investitions- und Betriebskosten für Power-to-X-Projekte (e-Crude, e-fuels) deutlich.

Erfolgreich betriebene Co-Elektrolyse

Den technologischen Durchbruch erreichte Sunfire im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Kopernikus-Projekts Power-to-X (03SFK2Q0), an dem ebenfalls das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) beteiligt ist. Die erfolgreich betriebene Co-Elektrolyse (10 Kilowatt DC, bis zu 4 Nm3/h Synthesegas), wird in den kommenden Wochen nach Karlsruhe ausgeliefert und dort in Kombination mit den Technologien von Climeworks (Direct Air Capture), Ineratec (Fischer-Tropsch-Synthese) und KIT (Hydrocracking) in einem Container zu einer autarken Anlage verbunden. Bis Ende August 2019 soll damit die integrierte Produktion des synthetischen Rohölersatzes e-Crude demonstriert werden – erstmalig in einem durch die Co-Elektrolyse ermöglichten 2-Stufen-Prozess in dieser Größenordnung.

Kommerzialisierung der Co-Elektrolyse

Weiterhin hat Sunfire im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Projekts SynLink (03EIV031A) mit der Skalierung der Hochtemperatur-Co-Elektrolyse auf industriellen Maßstab begonnen - zunächst mit einer Eingangsleistung von 150 Kilowatt (DC). Dieses multiplizierbare Co-Elektrolyse-Modul soll perspektivisch im norwegischen Projekt des Partners Nordic Blue Crude zum Einsatz kommen. Hier soll eine erste kommerzielle Anlage entstehen, die jährlich 10 Millionen Liter, beziehungsweise 8.000 Tonnen, des synthetischen Rohölersatzes e-Crude auf Basis von 20 Megawatt Eingangsleistung produzieren soll.

Geht die Anlage im Industriepark Heroya in Betrieb, werden CO2-Emissionen in Höhe von circa 21.000 Tonnen pro Jahr vermieden, da Abwärme aus Industrieprozessen als auch umweltfreundliche elektrische Energie aus Wasserkraft eingesetzt wird. 13.000 PKW könnten damit vollständig mit synthetischem Ökokraftstoff versorgt werden.

Investitions- & Betriebskosten reduziert

In bisherigen Power-to-Liquids-Verfahren werden zwei getrennte Prozessschritte genutzt, um Wasserdampf in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen (Elektrolyse) und Kohlenstoffdioxid zu Kohlenstoffmonoxid (Reverse Wasser-Gas-Shift Reaktion) zu reduzieren. Mit der Co-Elektrolyse von Sunfire werden H2 (Wasserstoff) und CO (Kohlenstoffmonoxid) nun in einem einzigen Prozessschritt gewonnen, was die Effizienz des Gesamtverfahrens erheblich verbessert und somit auch die Investitions- (CAPEX) und Betriebskosten (OPEX) reduziert. Außerdem wird der Platzbedarf merklich verringert.

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