{"id":132502,"date":"2023-10-04T07:26:00","date_gmt":"2023-10-04T05:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=132502"},"modified":"2023-09-27T11:52:11","modified_gmt":"2023-09-27T09:52:11","slug":"wasserstoff-aus-methanolhaltigem-abwasser-produzieren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wasserstoff-aus-methanolhaltigem-abwasser-produzieren\/","title":{"rendered":"Wasserstoff aus methanolhaltigem Abwasser produzieren"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Ob zur Stabilisierung der Stromnetze, als Energietr\u00e4ger, Rohstoff f\u00fcr die Industrie oder Kraftstoff f\u00fcr den Transportsektor \u2013 Wasserstoff gilt als Schl\u00fcsseltechnologie der Energiewende. Doch wo kommen die gro\u00dfen Wassermengen her, die f\u00fcr die Produktion regional ben\u00f6tigt werden? Durch die kritische Wassersituation in vielen Regionen birgt das Thema jetzt und in Zukunft gro\u00dfes Konfliktpotenzial. Eine alternative Wasserquelle k\u00f6nnte die Methanolproduktion bieten \u2013 mit gleich mehreren Vorteilen.<\/strong><\/p>\n\n\n

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\"Gr\u00fcner<\/a>
Gr\u00fcner Wasserstoff ist ein zentraler Baustein der Energiewende. \u00a9 shutterstock\/Composing Fraunhofer UMSICHT<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Die gr\u00fcne Wasserstoffwirtschaft, also Herstellung, Transport und Nutzung von nachhaltig erzeugtem Wasserstoff, ist ein Element der Energiewende \u2013 eine entsprechende Infrastruktur vorausgesetzt. Die Fortschreibung der nationalen Wasserstoffstrategie sieht bis 2030 den Aufbau von 10 GW Elektrolysekapazit\u00e4t vor. Die Fernnetzbetreiber planen die Fertigstellung eines \u00fcber 11 000 km umfassenden Wasserstoff-Kernnetzes bis 2032, das die gro\u00dfen Wasserstoff-Einspeiser mit allen gro\u00dfen Verbrauchern verbindet[1]<\/sup>. Vielen Regionen bereiten die Pl\u00e4ne jedoch Ungewissheit und Sorge: F\u00fcr die Herstellung von Wasserstoff werden erhebliche Mengen an Wasser ben\u00f6tigt. In Zeiten des Klimawandels, mit immer l\u00e4ngeren Trockenphasen, wird die Wasserversorgung so zum Konfliktthema. Genau da setzen Forschende des Fraunhofer UMSICHT mit dem Projekt \u00bbWHy\u00ab (Wastewater to Hydrogen \u2013 Methanol) an. Sie untersuchen die nachhaltige Bereitstellung von Wasser f\u00fcr die Wasserstoffherstellung.<\/p>\n\n\n\n

Keine Konkurrenz zur Trinkwassergewinnung und Bew\u00e4sserung<\/h3>\n\n\n\n

Im Verbundprojekt\u00a0Carbon2Chem\u00ae<\/sup><\/a>\u00a0entwickelt das Fraunhofer UMSICHT gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Wirtschaft ein Verfahren zur Umsetzung von H\u00fcttengasen aus der Stahlproduktion zu Basischemikalien. Eine dieser Chemikalien ist Methanol, das unter Verwendung von CO2<\/sub>\u00a0aus H\u00fcttengas und Wasserstoff synthetisiert wird. Dessen weltweit produzierte Menge lag 2018 bei 110 Mio. Tonnen[2]<\/sup>. Bei der Aufbereitung des durch die Synthese gewonnenen Methanols zu einem hochwertigen Produkt bleibt Abwasser mit Methanolresten im Sumpf der Destillation zur\u00fcck. Dieses Abwasser steht im Fokus der Fraunhofer-Forschenden. Es eignet sich f\u00fcr die Elektrolyse zur Wasserstoffgewinnung und steht dabei nicht in Konkurrenz mit Trinkwassergewinnung und Bew\u00e4sserung. <\/p>\n\n\n\n

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\u00bbZudem kann der gewonnene Wasserstoff f\u00fcr die Methanolproduktion wiederverwendet werden. Wir schlie\u00dfen auf diese Weise den Kreis\u00ab, erkl\u00e4rt Dr.-Ing. Ilka Gehrke, Leiterin der Abteilung Umwelt und Ressourcennutzung am Fraunhofer UMSICHT<\/strong>.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n

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\"Entstehungspfad<\/a>
Entstehungspfad und Wasserversorgung f\u00fcr gr\u00fcnen Wasserstoff. \u00a9 Fraunhofer UMSICHT<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Laborversuche erfolgreich<\/h3>\n\n\n\n

Anders als bei der klassischen Wasserelektrolyse wird Wasser bei der sogenannten Methanol-assistierten-Wasserelektrolyse (MAWE) nicht allein zu H2<\/sub>\u00a0und O2<\/sub>\u00a0gespalten, sondern Wasser und Methanol reagieren zu CO2<\/sub>\u00a0und H2<\/sub>. Die theoretische Gesamtzellspannung ist dabei deutlich geringer. <\/p>\n\n\n\n

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Ilka Gehrke<\/strong>: \u00bbDas hei\u00dft, die MAWE verbraucht potenziell weniger Energie als eine klassische Wasserelektrolyse. Sie ist damit wirtschaftlicher.\u00ab <\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Die ersten Versuchsreihen im Laborma\u00dfstab sind bereits erfolgreich verlaufen. Als n\u00e4chstes steht die weitere Optimierung der Methanol-assistierten-Wasserelektrolyse und die praktische Umsetzung an.<\/p>\n\n\n\n

[1] https:\/\/www.bmbf.de\/bmbf\/de\/forschung\/energiewende-und-nachhaltiges-wirtschaften\/nationale-wasserstoffstrategie\/nationale-wasserstoffstrategie_node.html<\/a><\/sub><\/p>\n\n\n\n

[2] Araya, S. S., Liso, V., Cui, X., Li, N., Zhu, J., & Lennart, S. (2020). A Review of The Methanol Economy: The Fuel Cell Route. Energies, 13(3), 596.<\/sub><\/p>\n\n\n\n

Weitere Informationen<\/h3>\n\n\n\n