Problemstellung
Power/Biomass-to-Liquid (P/BtL) Konzepte können alternative Flüssigkraftstoffe mit hoher Energiedichte liefern, um fossile Treibstoffe in der Mobilität zu substituieren. Die Verwendung von P/BtL-Kraftstoffen aus (regional erzeugtem) Strom und Biomasse steigert zudem die Unabhängigkeit vom Import fossiler Energieträger. Eine Voraussetzung für P/BtL-Prozesse besteht in der Verfügbarkeit von Kohlenstoffquellen und (erneuerbarem) Wasserstoff, um daraus über verschiedene Prozessschritte nachhaltig Flüssigkraftstoffe zu produzieren. Das sogenannte Synthesegas, bestehend aus Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff, stellt dabei den Ausgangsstoff für verschiedene relevante P/BtL-Syntheseprozesse dar. Hierzu zählt neben der Fischer-Tropsch-Synthese die Synthese von Methanol.
Projektziel
Das Ziel von Plasma2X ist die Entwicklung und Demonstration eines neuen Verfahrens zur Herstellung von nachhaltigen, flüssigen Kraftstoffen aus Rohbiogas, Kohlenstoffdioxid und Wasserdampf mittels der Mikrowellen-Niedertemperatur-Plasmacracking Technologie. Mit moderner Membrantrenntechnik kann Synthesegas zur Erzeugung erneuerbarer Flüssigkraftstoffe mittels Fischer-Tropsch- und Methanolsynthese bereitgestellt werden. Zielsetzungen von Plasma2X liegen neben der wissenschaftlichen Untersuchung des Anlagenbetriebs und der Qualitätsanalyse der Produkte, in der Entwicklung einer komplexen Anlagensteuerung zur Rückführung von Restgasen. Auch die Entwicklung einer systemdienlichen Betriebsweise in Abhängigkeit der erneuerbaren Energien steht im Fokus des Forschungsprojekts. Daneben soll auch die Skalierbarkeit des Anlagenverbunds im Hinblick auf den Einsatz in einem industriellen Maßstab erforscht werden.
Durchführung
Zu Beginn erfolgt die Modellierung des Anlagenkonzepts sowie die Entwicklung der einzelnen Teilprozesse Plasmacracking, Membrantrenntechnik, Fischer-Tropsch- und Methanolsynthese. Die Integration der Teilprozesse in einen Gesamtanlagenverbund erfolgt beim Projektpartner Hereon am Standort Geesthacht. Der Testbetrieb wird erste Erkenntnisse zur iterativen Anpassung des Modells liefern. Gleichzeitig können zukünftige Potenziale des neuartigen Plasma2X-Technologiepfads abgeleitet werden.
Das Projekt Plasma2X mit einem gesamten Fördervolumen von 7.155.146 Euro wird im Rahmen des Gesamtkonzepts Erneuerbare Kraftstoffe zu 85,4% durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr gefördert. Die Förderrichtlinie für die Entwicklung regenerativer Kraftstoffe wird von der NOW GmbH koordiniert und durch die Projektträger VDI/VDE Innovation + Technik GmbH sowie die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. umgesetzt.
