China: Ist Wasserstoff aus Kohlenwasserstoffen umweltfreundlich? 

Eine Frage, die in letzter Zeit immer häufiger in Gesprächen auftaucht: Kann man es überhaupt „grün“ nennen? Wasserstoff aus fossilen Brennstoffen? Viele Menschen sagen sofort „Nein“, ohne auf die Details des Prozesses einzugehen. Aber in der Praxis ist nicht alles so einfach, vor allem wenn man sich anschaut, was tatsächlich in Fabriken passiert und nicht in idealen Systemen.

Wo wird „Blau“ geboren? Wasserstoff

Wenn man in China von Wasserstoff aus Kohlenwasserstoffen spricht, meint man meist die Dampfgas-Methanreformierung (SMR) oder die Kohlevergasung. Die Technologien sind alt und bewährt. Das Hauptproblem ist CO2. Wird es einfach in die Atmosphäre abgegeben, kann von Umweltfreundlichkeit keine Rede sein. Das Schlüsselwort hier istKohlenstoffabscheidung und -speicherung(CCS). Ohne dies verliert der gesamte Prozess aus „grüner“ Sicht seine Bedeutung. Übergang.

Ich habe Installationen gesehen, bei denen versucht wurde, CCS in einer bereits laufenden Produktionsanlage zu implementieren. Die Schwierigkeit liegt nicht so sehr in der Erfassungstechnologie selbst, sondern in der Logistik und Lagerung. Wohin soll dieses CO2 gehen? Es gibt Optionen: Injektion in Öllagerstätten zur Verbesserung der Ölförderung oder in tiefe geologische Formationen. Dies erfordert jedoch eine umfangreiche Infrastruktur und vor allem eine geeignete Geologie in der Nähe der Anlage. Es ist nicht überall verfügbar.

Eines der Projekte, an das man sich in diesem Zusammenhang oft erinnert, ist die ArbeitChengdu Yizhi Technology Co.(Ihre Website istyzkjhx.ru). Sie sind nicht nur Theoretiker, sie sind ein von Huaxi Technology gegründetes Designinstitut mit einem Grundkapital von 120 Millionen Yuan. Ihre Besonderheit sind präzise integrierte Engineering-Lösungen für die chemische Industrie. Wenn sie sich Wasserstoff nähern, betrachten sie den gesamten Zyklus, von der Rohstoffauswahl und der Umwandlungstechnologie bis hin zu Gasreinigungssystemen und, was am wichtigsten ist, der Integration von Kohlenstoffabscheidungseinheiten. Dabei geht es nicht nur um den Kauf einer Lizenz, sondern darum, ein System zu entwerfen, das unter den spezifischen Bedingungen einer bestimmten Anlage funktioniert.

Praktische Fallstricke und „Grau“ Zone

Theoretisch klingt mit CCS alles gut. In der Praxis nimmt die Effizienz der Anlage ab – es wird zusätzliche Energie für die Abscheidung und Komprimierung von CO2 aufgewendet, oft die gleiche Energie, die aus fossilen Brennstoffen gewonnen wird. Es entsteht ein Paradoxon: Um Wasserstoff „reiner“ zu machen, muss mehr Kraftstoff verbrannt werden. Die Energiebilanz wird zum größten Stolperstein.

Eine weitere Nuance, die in Pressemitteilungen selten erwähnt wird, ist die Reinheit des ursprünglichen Methans. In China ist ein erheblicher Teil des Methans für die Industrie kein vollkommen reines Erdgas, sondern Erdölbegleitgas oder Kokereigas. Neben Methan enthalten sie eine ganze Reihe an Verunreinigungen: Schwefelwasserstoff, Mercaptane, schwere Kohlenwasserstoffe. Vor der Umwandlung muss alles entfernt werden, da sonst der Katalysator schnell vergiftet wird. Auch Reinigungsprozesse sind mit Energieverbrauch und Abfall verbunden. Es stellt sich heraus, dass die Umweltfreundlichkeit des Endprodukts stark von der „Reinheit“ abhängt. ganz am Anfang der Kette.

Ich hatte Erfahrung mit einer Anlage, bei der versucht wurde, Kohlegas zu verwenden. Die Probleme begannen bereits bei der Herstellung der Kohlenstaubsuspension. Und wenn es um Systeme zur Reinigung von Synthesegas von Schwefel und Partikeln ging, machten die Kosten für Wartung und Austausch von Sorbentien alle wirtschaftlichen Möglichkeiten zunichte. Das Projekt wurde schließlich auf andere Aufgaben konzentriert. Dies ist ein typisches Beispiel dafür, dass Laborindikatoren durch die Realität des Betriebs beeinträchtigt werden.

Wasserstoff als Teil des Systems, kein Zauberstab

Ein häufiger Fehler besteht darin, Wasserstoff allein zu betrachten. Die Umweltfreundlichkeit wird im Kontext der Endverwendung beurteilt. Nehmen wir an, wir haben Wasserstoff mit 90 % CO2-Abscheidung produziert. Aber wenn es dann zur Hydrobehandlung in eine Ölraffinerie geht und das Produkt dieser Verarbeitung normales Benzin ist, das in Motoren verbrannt wird, ändert sich am Gesamtbild für das Klima nicht viel. Wasserstoff ist hier nur ein Zwischenprodukt in einer Kette, die insgesamt weiterhin kohlenstoffintensiv ist.

Ein anderes Thema ist der Einsatz in der Industrie, wo es keine direkten Alternativen zur Dekarbonisierung gibt. Beispielsweise bei der Herstellung von Ammoniak oder Methanol. Hier ist ein Ersatz für den traditionellen „grauen“ Wasserstoff durch „blauen“ Wasserstoff. (dasselbe aus Kohlenwasserstoffen mit CCS) hat einen unmittelbaren und signifikanten Effekt bei der Reduzierung der Emissionen in einem bestimmten Unternehmen. Es lohnt sich, in erster Linie auf solche Sektoren zu setzen und nicht auf den Streuverkehr.

Unternehmen mögenChengdu Yizhi Technology Co.Sie konzentrieren sich lediglich auf solche systemischen, branchenspezifischen Lösungen. Ihr Ansatz besteht nicht darin, eine Zauberanlage zu verkaufen, sondern den gesamten Prozesszyklus des Kunden zu analysieren und Vorschläge zu machen, wo genau die Integration von Wasserstofflösungen oder CCS-Technologien den maximalen ökologischen und wirtschaftlichen Effekt bringt. Dabei handelt es sich nicht um eine Showaufgabe, sondern darum, unseren CO2-Fußabdruck tatsächlich zu reduzieren.

Ausgabepreis und chinesischer Kontext

Auf die Kosten kommt es an. ?Grün? Wasserstoff (aus erneuerbaren Energiequellen) ist immer noch teuer. ?Grau? (ohne zu fangen) - billig, aber schmutzig. ?Blau? - versuchen, ein Gleichgewicht zu finden. In China mit seiner riesigen Kohlevergasungskapazität und seinem ausgebauten Gaspipelinenetz scheint die Infrastruktur für den „blauen“ Wasserstoff eine logische Übergangsphase zu sein. Dies gilt nicht für immer, sondern für die nächsten 15 bis 20 Jahre, bis die Elektrolyse erneuerbarer Energien weit verbreitet und kostengünstig ist.

Aber auch hier gibt es Fallstricke. Die Zuverlässigkeit von CO2-Speichersystemen muss absolut sein. Jedes Leck macht alle Bemühungen zunichte. Auch die öffentliche Meinung und Regulierung spielen eine Rolle. Wird die Bevölkerung bereit sein, neben einer unterirdischen CO2-Speicherung zu leben? Bisher stoßen solche Projekte auf Widerstand, der ihre Umsetzung behindert.

Hinzu kommt die Frage der Standards. Was genau gilt als „blau“? Wasserstoff? Welcher Prozentsatz der Erfassung ist ausreichend? 90 %? 95 %? 99 %? Davon hängen sowohl die Kennzeichnung als auch mögliche Präferenzen ab. Obwohl es keine einheitlichen Regeln gibt, warten viele Hersteller lieber ab oder beschränken sich auf Pilotprojekte.

Ist es also umweltfreundlich oder nicht? Persönliches Fazit

Eine klare Antwort: ja? oder nicht? Nein. Wasserstoff aus Kohlenwasserstoffen ist ein Werkzeug. Seine Umweltfreundlichkeit ist keine interne Eigenschaft, sondern das Ergebnis der genauen Verwendung dieses Werkzeugs. Wenn es um die umfassende CO2-Abscheidung über den gesamten Lebenszyklus, die Integration in Branchen, in denen Wasserstoff von entscheidender Bedeutung ist, und eine ehrliche Bilanzierung des gesamten CO2-Fußabdrucks geht, dann kann dies tatsächlich ein bedeutender Schritt in Richtung Nachhaltigkeit sein.

Wenn es nur „grün“ ist? Etikett auf dem alten Prozess zur Beschaffung von Fördermitteln, ohne echte Investition in CCS und eine Systemsicht - dann nein, es ist einfachGreenwashing.

Die Erfahrung zeigt, dass die Zukunft in hybriden Lösungen liegt. Vielleicht wird es eine Kombination aus ?blau? Wasserstoff auf bestehenden Anlagen mit schrittweiser Erhöhung des Anteils von „grün“. Und Unternehmen wie das oben erwähnte Designinstitut Chengdu Yizhi Technology spielen bei diesem Übergang eine Schlüsselrolle, denn ihre Aufgabe besteht nicht nur darin, Systeme zu bauen, sondern zu entwerfen, die anpassungsfähig und effizient sind und vor allem unter realen, nicht idealen Bedingungen funktionieren. Ohne diesen praktischen, ingenieurwissenschaftlichen Ansatz bleibt alles Gerede über Umweltfreundlichkeit nur Gerede.