Grüne Ammoniaksynthese und -nutzung für den Seeverkehr durch SOC-Technologie - GreatSOC

Abstract

Ziel des Vorhabens war die Entwicklung und Demonstration eines kohlenstofffreien Energiekreislaufs auf Basis von Ammoniak für den maritimen Sektor. Ammoniak stellt aufgrund seiner hohen Energiedichte und der Möglichkeit einer vollständig CO2-freien Prozesskette einen vielversprechenden Energieträger dar. Im Rahmen des Projekts sollen innovative Festoxidzelltechnologien (Solid Oxide Cells, SOC) entlang der gesamten Wertschöpfungskette - von der Synthese bis zur Nutzung - erforscht, weiterentwickelt und bewertet werden. Ein Schwerpunkt lag auf der effizienten Erzeugung von grünem Ammoniak durch Festoxidelektrolysezellen (SOEC), wobei insbesondere Konzepte zur integrierten Bereitstellung von Stickstoff und Wasserstoff entwickelt und experimentell untersucht wurden. Parallel dazu wurde die direkte Nutzung von Ammoniak in Festoxidbrennstoffzellen (SOFC) adressiert. Hierzu sollten neuartige Elektrodenmaterialien entwickelt werden, die eine verbesserte Leistungsfähigkeit sowie ein vertieftes Verständnis der zugrunde liegenden elektrochemischen Reaktionsmechanismen ermöglichen. Ein besonderes Augenmerk galt zudem der Analyse und Minimierung von Degradationsprozessen. Ergänzend wurde eine ganzheitliche techno-ökonomische Bewertung der Prozesskette durchgeführt, um Effizienzpotenziale, Wirtschaftlichkeit sowie CO2-Einsparungen im Vergleich zu alternativen Technologien zu quantifizieren.