{"id":43852,"date":"2017-07-03T06:42:19","date_gmt":"2017-07-03T04:42:19","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.chemie.de%2Fnews%2F163774%2Fco2-neutraler-wasserstoff-aus-biomasse.html%3FWT.mc_id%3Dca0065"},"modified":"2021-09-09T21:37:41","modified_gmt":"2021-09-09T19:37:41","slug":"co2-neutraler-wasserstoff-aus-biomasse","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/co2-neutraler-wasserstoff-aus-biomasse\/","title":{"rendered":"CO2<\/sub>-neutraler Wasserstoff aus Biomasse"},"content":{"rendered":"

Ohne Koks gibt es zwar keinen Hochofenprozess \u2013 aber Wasserstoff k\u00f6nnte in Zukunft eine wichtigere Rolle spielen. An der TU Wien wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem man aus Biomasse auf umweltschonende Weise ein wasserstoffreiches Gas herstellen kann, das sich dann auf verschiedene Arten in der Eisen- und Stahlindustrie nutzen l\u00e4sst. Gemeinsam wollen TU Wien und voestalpine nun an diesem Thema weiterforschen. Die langfristige Vision ist es erneuerbare Energietr\u00e4ger fest im Konzept eines integrierten H\u00fcttenwerkes zu verankern.<\/strong><\/p>\n

Zwei Gasstr\u00f6me: Hier der Wasserstoff, dort das Kohlendioxid<\/h3>\n

In einem an der TU Wien entwickelten Verfahren wird Biomasse unter hohen Temperaturen so umgewandelt, dass zwei voneinander getrennte Gasstr\u00f6me entstehen: Ein wasserstoffreiches Produktgas und ein CO2<\/sub>-reiches Abgas. Die Verwendung von Kalk in einem speziellen Wirbelschichtsystem erm\u00f6glicht diesen sogenannten Reformingprozess von Biomasse. In einem integrierten H\u00fcttenwerk, das viele Produktions- und Fertigungsschritte vom Roheisen bis zum fertigen Stahlprodukt vereint, k\u00f6nnte man das wasserstoffreiche Produktgas in verschiedenen Prozessschritten nutzen. Als erneuerbarer Energietr\u00e4ger lie\u00dfe es sich als umweltfreundliche Alternative zu Erdgas verwenden. Gleichzeitig untersucht man auch den Abgasstrom. Durch das neue Verfahren wird das CO2<\/sub> darin angereichert und kann somit effektiv abgeschieden oder weiterverarbeitet werden.<\/p>\n

Wasserstoff aus Biomasse<\/h3>\n

\u201eChemisch betrachtet ist der wesentliche Reaktionsschritt im Hochofenprozess die Reduktion des Eisenerzes\u201c, erkl\u00e4rt Johannes Schmid, Projektleiter vom Institut f\u00fcr Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften der TU Wien. \u201eIn nat\u00fcrlichem Erz liegt Eisen in Form von Eisenoxid vor, man muss daher zun\u00e4chst die Sauerstoffatome von den Eisenatomen trennen.\u201c<\/p>\n

\"Biomasseanlage
Biomasseanlage an der TU (mit thermischer Isolierung)<\/figcaption><\/figure>\n

F\u00fcr diese Reduktion spielt der Kohlenstoff aus dem Koks bzw. vor allem das daraus entstehende Kohlenmonoxid eine entscheidende Rolle. Bis zu bestimmten Mengenanteilen ist allerdings auch Wasserstoff ein m\u00f6gliches Reduktionsmittel. Die Gesamtprozesskette zur Erzeugung und der Integration vom Wasserstoffgas aus erneuerbaren Quellen bis hin zur Verwendung im Hochofen muss in Zukunft noch weiter erforscht werden. \u201eWir konnten nun jedenfalls zeigen, dass sich ein Reduktionsgas mit Hilfe eines neuen Verfahrens aus Biomasse gewinnen l\u00e4sst\u201c, erkl\u00e4ren die Projektmitarbeiter Florian Benedikt, Josef Fuchs und Stefan M\u00fcller. \u201eUnser Produktgas ist nach unseren Messungen prinzipiell als zus\u00e4tzlicher biogener Energietr\u00e4ger geeignet. Die Gasqualit\u00e4t entspricht zumindest dem, was voestalpine heute schon f\u00fcr verschiedenste Prozessschritte im integrierten H\u00fcttenwerk nutzt.\u201c<\/p>\n

Kohlendioxidnutzung: Noch besser als CO2<\/sub>-neutral<\/h3>\n

Der zweite Gasstrom, der beim Biomasse-Reformingverfahren der TU Wien entsteht, enth\u00e4lt CO2<\/sub>. Gibt man das Kohlendioxid am Ende in die Umgebung ab, schlie\u00dft man den Kohlenstoffkreislauf: Freigegeben wird nur das CO2<\/sub>, das vorher als Biomasse von den Pflanzen gespeichert wurde, die man nun genutzt hat. Gibt man das CO2<\/sub> nicht in die Umgebung ab, sondern verarbeitet es weiter, dann hat der Prozess sogar eine nochmals verbesserte CO2<\/sub>-Bilanz: Man spricht dann von einem \u201eBelow Zero Emission\u201c-Prozess.<\/p>\n

\"Biomasseanlage
Biomasseanlage an der TU<\/figcaption><\/figure>\n

Vision: Implementierung erneuerbarer Energietr\u00e4ger in Produktionsprozessen
\nProf. Hermann Hofbauer freut sich \u00fcber die erzielten Ergebnisse: \u201eDie Implementierung erneuerbarer Energien in einen ressourcenintensiven Prozess wie der Stahlherstellung stellt eine gro\u00dfe Herausforderung dar. Das betreffende Forschungsprojekt mit voestalpine ist f\u00fcr unsere Forschungsgruppe deshalb ein Leuchtturmprojekt.\u201c Um den Biomasse-Reformingprozess zu optimieren hatte man von 2013 bis 2015 an der TU Wien eine gro\u00dfe Forschungsanlage mit einer Gesamth\u00f6he von 7 Metern errichtet. \u201eNur mit einer solchen Anlage bekommen wir aussagekr\u00e4ftige Ergebnisse, um gro\u00dfe industrielle Demonstrationsanlagen konzipieren zu k\u00f6nnen\u201c, sagt Hofbauer.<\/p>\n

\u201eUnsere Ergebnisse zeigen, dass es technisch m\u00f6glich ist. F\u00fcr hochwertige Biomasse wie Holzhackschnitzel sind Umsetzungsperspektiven unter den aktuellen Rahmenbedingungen jedoch nicht wirtschaftlich darstellbar. Deshalb sind weiterf\u00fchrende intensive Forschungsarbeiten n\u00f6tig, um auch kosteng\u00fcnstige biogene Rohstoffe nutzbar zu machen\u201c, erkl\u00e4rt Johannes Schmid. Neben der Wasserstoffgewinnung \u00fcber den Prozess der Elektrolyse stellt die Technologie somit langfristig eine weitere m\u00f6gliche \u201egr\u00fcne\u201c Alternative f\u00fcr die Stahlproduktion dar.<\/p>\n

 <\/p>\n

Weitere Informationen \u00fcber das Projekt im Web<\/h3>\n

Dual Fluid<\/a><\/p>\n

Projektgruppe: Vergasung und Gasreinigung<\/a><\/p>\n

\u00dcber das ERBA II-Projekt <\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Kontakt<\/h3>\n

Dr. Johannes Schmid
\nInst. f. Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Techn. Biowissenschaften
\nTechnische Universit\u00e4t Wien
\nT: +43-1-58801-166385
\nM: johannes.schmid@tuwien.ac.at<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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