E4MeWi - Energieeffiziente Erneuerbare-Energien-basierte Methanol-Wirtschaft; Fördermaßnahme: Anwendungsorientierte nichtnukleare FuE im 7. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung

Abstract

Methanol ist ein vielseitiger Rohstoff, der direkt verwendet oder zur Herstellung einer breiten Palette von Chemikalien und Kraftstoffen weiterverarbeitet werden kann. Für das Jahr 2022 wurde die weltweite Methanolproduktion auf über 111 Millionen Tonnen geschätzt.1 Auf Basis einer statistische Analyse für Methanol wurde eine Verdoppelung der Produktionskapazität von 157 Mio. Tonnen 2020 bis 2030 auf 311 Mio Tonnen prognostiziert.2 Die Herstellung von Methanol erfolgt industriell vor allem über heterogene Kupfer-Zink-Katalysatoren und auf Basis von fossilen Rohstoffen. Der Prozess läuft bei ca. 250°C und 50-100 bar Druck.3 Größter Nachteil, neben dem umweltschädlichen Feedstock, ist die geringe Effizienz des Verfahrens (nur 15% Umsatz pro Reaktordurchlauf). Dieser Nachteil kann nur durch großskalige Anlagen wett gemacht werden, die den Recyclingaufwand für die nicht umgesetzten Feedstockgase marginalisieren. Im Vorhaben sollten zwei Verfahren zur Herstellung von Methanol (MeOH) entwickelt werden. Ein Verfahren nutzt Synthesegas (CO/H2) und einen neuartigen homogenen Katalysator und wird in Kooperation von CreativeQuantum und dem Leibniz-Institut für Katalyse e.V. (LIKAT) entwickelt. Für das hierfür erforderliche Synthegasgemisch sollte ein Verfahren zur Co-Elektrolyse auf Basis der Ausgangsstoffe CO2 und Wasser in Zusammenarbeit von CreativeQuantum und der Ruhr-Universität Bochum entwickelt werden. Das zweite Verfahren nutzt ein Kohlendioxid-Wasserstoff-Gemisch (CO2/H2) und einen heterogenen Katalysator und wird von INERATEC entwickelt. Im Vorhaben sollten Reaktionsbedingungen erreicht werden, die es erlauben, die Methanolherstellung in dezentralen, skalierbaren Containersystemen umzusetzen. Die Contrainerinfrastruktur wird von INERATEC bereitgestellt. Diese Verfahrensentwicklung sollte in einer realen industriellen Umgebung demonstriert werden. Hierfür sollte ein Demonstrator im Schiffscontainerformat entstehen und im Chemiepark Bitterfeld-Wolfen zur weiteren Untersuchung zum Einsatz kommen. Datei-Upload durch TIB