Inspirierende Geschichten zur Wasserstoffenergie: Woods Wasserstofftechnologie

„Da Wasserstoff in der Energiebranche immer stärker in den Fokus rückt, ist es wichtiger denn je, dass wir starke Partnerschaften schmieden, die es uns ermöglichen, ehrgeizige und wichtige Ziele zu erreichen.

Es war inspirierend zu hören, welche Fortschritte unsere Partner auf diesem Weg im vergangenen Jahr gemacht haben. Die Schritte, die wir gemeinsam unternommen haben, bringen uns dem Ziel der Netto-Null-Emissionen näher, und wir möchten diese Gemeinschaft weiter ausbauen und zusammenarbeiten, um uns gegenseitig bei der Erreichung eines gemeinsamen Ziels zu unterstützen.“

Die Worte von Fabrizio Fabbri, Executive Vice President von EthosEnergy , nach der zweiten Veranstaltung „Our Hydrogen Future“, die im Juni von EthosEnergy veranstaltet wurde.

Zu den inspirierenden Geschichten rund um die Wasserstoffenergie zählte auch die Präsentation von Fabio Ruggeri, Manager of Process, Technologies bei Wood in Mailand.

Dieser Blogbeitrag ist eine Momentaufnahme von Fabios Vortrag. Entdecken Sie, wie Sie Ihren Beitrag zur Energiewende leisten können, indem Sie uns auf eine spannende Wasserstoffreise begleiten.

Aber zunächst: Wie sieht Woods Erfolgsbilanz aus?

Ein globaler Experte in der Versorgung mit Wasserstofftechnologie

Seit den 1960er Jahren ist Wood weltweit als Lizenzgeber für Wasserstofftechnologie und Lieferant von Dampfreformer-Heizgeräten anerkannt. Das Unternehmen war Pionier bei der Entwicklung von Hochdruck-Dampfreformern für Methan und hat über 120 Wasserstoffanlagen entworfen und gebaut.

Wood hat Erfolge bei der modularen Versorgung erzielt und seine umfassende Unternehmenserfahrung im Bereich befeuerter Heizgeräte ermöglichte die Entwicklung eines speziellen Designs für Dampfreformer-Heizgeräte, das als Terrace Wall bekannt ist. Dieses optimiert die Brennstoff- und Dampfproduktion und seine einzigartigen Eigenschaften bieten eine Reihe von Vorteilen hinsichtlich Leistung, Flexibilität und Zuverlässigkeit der Wasserstoffproduktion.

Wood hat weltweit über 220 Terrace Wall-Dampfreformierungsöfen geliefert und seine Wasserstoffanlagen verfügen über ein breites Produktionskapazitätsspektrum – von 3.000 bis 300.000 Nm3/h in einer einzigen Anlageneinheit.

Vor Kurzem hat Wood einen gasbeheizten Reformer (GHR) für Kleinanlagen (bis zu 3.000 Nm3/h) entwickelt.

Ein Überblick über den Bereich des blauen Wasserstoffs

Mithilfe der Blauer-Wasserstoff-Technologie können Sie Wasserstoff aus Erdgas oder anderen Wasserstoffrohstoffen produzieren und dabei das Nebenprodukt Kohlendioxid auffangen.

Fabio stellte uns drei verschiedene Arten der blauen Wasserstofftechnologie vor:

1. Dampf-Methan-Reformierung (SMR)

Dies ist die derzeit am weitesten verbreitete Technologie auf dem Markt. Sie verwendet Rohstoffe und Dampfreaktionen, wobei die Wärme durch die Verbrennung einer Brenngasquelle erzeugt wird. Sie erfordert einen Katalysator, aber keine Luftzerlegungsanlage (ASU).

2. Autotherme Reformierung (ATR)

Dies gilt als einer der geeignetsten Wege zur kohlenstoffarmen Wasserstoffproduktion. Dabei werden Ausgangsstoffe und eine Sauerstoffreaktion (Teilverbrennung) eingesetzt, wobei Sauerstoff das primäre Oxidationsmittel ist. Auch hier wird ein Katalysator benötigt, aber im Gegensatz zur Dampfreformierung von Methan ist auch eine ASU erforderlich.

3. Partielle Oxidation (POX)

Dabei wird flüssiges Ausgangsmaterial bei sehr hoher Temperatur durch einen exothermen Prozess vergast. Es wird eine ASU benötigt, aber kein Katalysator.

Höhere CO2-Rückgewinnung erreichen

Wood hat einige Technologien für blauen Wasserstoff entwickelt:

● Blue SMR, das kommerziell vollständig verfügbar und hinsichtlich der Dampfproduktion flexibler ist; und

● Blue SMR+, das noch effizienter ist und zu geringeren CO2-Emissionen führt. Es verfügt über einen integrierten GHR, den Wood selbst entwickelt hat.

Beide Lösungen nutzen ein integriertes System zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) vor der Verbrennung. Dieses hat gegenüber einem System nach der Verbrennung Vorteile, da letzteres kapital- und energieintensiv ist und die Aminlösung schneller zersetzt.

Wie viel CO2 können Woods Technologien für blauen Wasserstoff einfangen? Die Ergebnisse sind beeindruckend. Die Lösungen von Wood können den CO2-Ausstoß um bis zu 95 % reduzieren.

Doch wie ist die Leistung der beiden Lösungen von Wood im Vergleich zu anderen Technologien zur Nutzung blauen Wasserstoffs?

Woods Optionen im Vergleich zu anderen Technologien für blauen Wasserstoff

Fabio erläuterte uns die Ergebnisse zweier Studien – eine für eine typische Wasserstoffproduktionseinheit mit 100.000 Nm3/h und die andere für eine typische Einheit mit 300.000 Nm3/h.

In den Studien wurde die Leistung der SMR-Optionen von Wood's Blue im Vergleich zu POX, Standard-ATR und ATR mit integriertem GHR (erweitertes ATR) untersucht.

Vergleichsfaktoren umfassten:

● Kohlenstoffabscheidungsraten

● Investitionskosten

● Betriebskosten

● Stromverbrauch

● CO2-Fußabdruck (Netto-CO2-Emissionen, einschließlich der Energieerzeugung)

● Die nivellierten Kosten für Wasserstoff

Beide Lösungen von Wood schnitten im Vergleich gut ab, wobei der Blue SMR+ alle anderen Technologien für blauen Wasserstoff in jeder Hinsicht übertraf.

Geringere Kosten und CO2-Emissionen

Wie wir bereits gesehen haben, erfordert ATR eine ASU. Dies führt zu einem erheblichen Stromverbrauch. Die Glaubwürdigkeit von ATR als Lösung mit geringerem CO2-Fußabdruck hängt also von der Verfügbarkeit erneuerbarer Energiequellen ab.

ATR-Installationen, die verfügbaren Netzstrom nutzen, hätten typischerweise einen höheren CO2-Fußabdruck als Woods Lösungen für blauen Wasserstoff.

Darüber hinaus sind die Gesamtprojektkosten durch das Fehlen einer ASU in den Lösungen von Wood erheblich niedriger – bis zu 36 % niedriger als bei ATR.

Bedeutende Fortschritte

Wood macht im Bereich der Wasserstoffentwicklung für Stromerzeugungsanlagen bedeutende Fortschritte. Seine Technologien für blauen Wasserstoff bieten eine Reihe von Vorteilen:

1. Ein vereinfachtes Anlagenschema

2. Erweiterte Integration eines vorgeschalteten CCS-Systems

3. Höhere Energieeffizienz durch Minimierung des Brenngasverbrauchs und der Dampfproduktion

4. Geringere CO2-Emissionen

5. Erhöhte Fähigkeit zur Reduzierung der Umweltbelastung durch potenzielle Modernisierungen

6. Geringerer Stromverbrauch im Vergleich zu ATR, dadurch geringere Betriebskosten und niedrigerer CO2-Fußabdruck

Ein alternativer Weg

Fabio teilte uns außerdem Neuigkeiten über einen weiteren spannenden Ansatz mit, der von Wood entwickelt wird – sein Biowasserstoff-Programm.

Auch dieses Verfahren basiert auf der Dampfreformierung und ist Woods Antwort auf den Bedarf an Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen. Es erzeugt sauberen Wasserstoff aus Biorohstoffen.

Woods BioH2 ist kohlenstoffneutral und kann mit der Wasserelektrolyse konkurrieren. Eine Testkampagne im Labormaßstab wurde erfolgreich abgeschlossen und Wood wartet derzeit auf Feedback zu seinem Patentantrag.

In diesem Jahr sucht Wood allein oder in Partnerschaft nach einer industriellen Anwendung im kleinen Maßstab.