Ammoniak – Treibstoff der Energiewende

Transportmedium für Wasserstoff aus MENA

Eine Medienmitteilung der Dii Desert Energy vom 03.02.2023: Eine Photovoltaikanlage in der MENA-Region produziert mehr als doppelt so viel Strom wie eine deutsche. Auch bei Windkraftanlagen liegt die Ausbeute vergleichbarer Anlagen mindestens beim Eineinhalbfachen. Entsprechend geringer sind die Energiekosten der Erzeugung von Wasserstoff für den Transport nach Europa. Eines der Transportmediem wird auf jeden Fall Ammoniak sein. Dieser Stoff mit der chemischen Formel NH3 wird heute vor allem für die Produktion von Düngemitteln eingesetzt. Hergestellt wird er in der Regel aus „grauem” Wasserstoff auf Erdgasbasis und Stickstoff aus der Luft. Dieser Prozess kann auch klimaneutral mit CO2-neutral gewonnenem grünem Wasserstoff betrieben werden. weiterlesen…

Ammoniak – zentraler Baustein der Energiewende

Aber: Wie Stickstoff mit weniger Druck und Hitze fixieren?

Ammoniak, wichtige Chemikalie in Landwirtschaft und Industrie (inzwischen auch als klimaneutraler Zukunftstreibstoff), ist zwar giftig und riecht stechend, wird aber seit 1913 in großem Maßstab (jährlich weltweit 180 Millionen Tonnen) nach dem Haber-Bosch-Verfahren hergestellt, industriell aus Distickstoff und Dihydrogen mit Hilfe heterogener Katalysatoren unter harten Reaktionsbedingungen (bis 500° C und 350 bar). Die Umweltauswirkungen dieses Prozesses (Dihydrogen aus fossilen Brennstoffen, mit dem Nebenprodukt Kohlendioxid), bei dem Methan als Brenn- und Ausgangsstoff für Wasserstoff verwendet wird, begründeten die Notwendigkeit einer nachhaltigeren Ammoniakproduktion: Daher ist die Entwicklung eines synthetischen Ansatzes zur Herstellung von Ammoniak, bei dem keine fossilen Brennstoffe verwendet werden, unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit besonders wünschenswert. Viele Strategien, die erneuerbaren Wasserstoff verwenden, sind jedoch nicht mit den bestehenden Verfahren zur Ammoniakabtrennung kompatibel. weiterlesen…

Milde Ammoniaksynthese

Mit Bor-Radikalen ist die Umsetzung von Stickstoff zu Ammoniak in Lösung möglich

Ammoniak wird großtechnisch im Haber-Bosch-Verfahren gewonnen, wofür jedoch viel Energie und Wasserstoff benötigt werden. Einen viel milderen Reaktionsweg stellte am 14.12.2022 ein Forschungsteam open access in Angewandte Chemie vor. Demnach können reaktive Borverbindungen den Luftstickstoff sehr effizient angreifen und in Lösung und bei Raumtemperatur durch Zugabe von Säure zu Ammoniumchlorid umsetzen. Weder Metalle noch Wasserstoffgas werden benötigt. (Grafik: Die ‚milde‘ Ammoniak-Synthese – © Wiley-VCH, ‚Angewandte Chemie‘ – Verwendung unter Angabe der Quelle ‚Angewandte Chemie‘ und Link zum Originalbeitrag frei. ) weiterlesen…

Haben LNG-Terminals eine klimaneutrale Zukunft?

Studie: Spätere Umrüstung von LNG-Terminals zum Import von Flüssigwasserstoff oder Ammoniak mit großen Unsicherheiten behaftet

Der Bau neuer LNG-Terminals verfolgt das Ziel, die Energieabhängigkeit von russischem Erdgas zu verringern. Die damit einhergehende fossile Infrastruktur könnte allerdings den Übergang des Energiesystems zu erneuerbaren Energieträgern und damit die Energiewende behindern. Daher ist die Frage der Umrüstbarkeit dieser LNG-Terminals für eine spätere Nutzung mit erneuerbaren Energieträgern wie flüssigem Wasserstoff oder Ammoniak von besonderer Bedeutung. Eine Studie des Fraunhofer ISI im Auftrag der European Climate Foundation (ECF) befasst sich hiermit und kommt zu dem Ergebnis, dass eine spätere Umrüstung von LNG-Terminals zum Import von Flüssigwasserstoff oder Ammoniak mit großen Unsicherheiten behaftet ist. weiterlesen…

Auf dem Weg zu grünerem Ammoniak

Mülheimer Kohlenforscherinnen an internationalem Projekt beteiligt

Ammoniak gehört zu den weltweit am häufigsten synthetisierten Chemikalien. Die Substanz, die aus Wasserstoff und Stickstoff besteht, wird aktuell vor allem zur Herstellung von Düngemitteln benutzt. Wissenschaftler sind jedoch überzeugt, dass man Ammoniak noch für ganz andere Dinge nutzen kann: nämlich zur chemischen Speicherung des Wasserstoffs – in dem viele den Treibstoff der Zukunft sehen. Doch wie kommt man möglichst günstig und nachhaltig an das gewünschte Speichermedium – den Ammoniak? Die beiden Wissenschaftlerinnen Claudia Weidenthaler und Ezgi Onur Sahin vom Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr (Kofo-MPG) sind Teil des internationalen Ambh2er-Projekts. Für ihre Arbeit werden sie von der EU mit 300.000 Euro unterstützt – so eine Medienmitteilung vom Kohleforschungsinstitut am 19.09.2022. (Foto: BASF Ammoniak-Reaktor von 1921 – © Drahkrub – Eig. Werk, commons.wikimedia.orgCC BY-SA 3.0) weiterlesen…

Grünes Ammoniak für den Klimaschutz

Globaler PtX-Atlas zeigt Potenziale und Kosten für Export nach Europa

Grünes Ammoniak gewinnt in der Debatte um PtX-Importe und Klimaschutz mehr und mehr an Bedeutung. Mit gutem Grund, ist der Aufwand für Erzeugung und Transport der chemischen Verbindung doch relativ gering. Das Fraunhofer IEE in Kassel hat daher am seinen erweiterten globalen PtX-Atlas vorgelegt: Er liefert jetzt auch Daten zu den Produktionspotenzialen von grünem Ammoniak in 97 Ländern und Gebieten weltweit. Auch die jeweiligen Erzeugungs- und Transportkosten stellt er dar. Der online frei zugängliche PtX-Atlas zeigt, wo in der Welt welche Mengen an grünem Wasserstoff und anderen PtX-Energieträgern zu welchen Kosten hergestellt und nach Europa exportiert werden können. (Grafik: Produktionskostenkurve von Ammoniak 2050 – © Fraunhofer IEE) weiterlesen…

Wasserstoff-Ammoniak-Brücke Kanada-Deutschland

Ab 2025

Deutsche Energiekonzerne wollen die Dekarbonisierung vorantreiben: Eon Hydrogen und Uniper wollen ab 2025 unabhängig voneinander viel grünen Wasserstoff aus Kanada und Ammoniak importieren. Entsprechende Absichtserklärungen haben die beiden deutschen Energiekonzerne jetzt mit dem kanadischen Projektentwickler Everwind Fuels unterzeichnet. Der baut derzeit in Point Tupper, Nova Scotia, im Osten Kanadas eine Produktionsstätte für grünen Wasserstoff und Ammoniak (u.a. von Ralph Diermann, pv magazine). weiterlesen…

Gigawatt-Wasserstoff-Projekt in Namibia

Enertrag: Nimmt mit Hyphen-Konsortium Hürde

Desertec reloaded? Viel Fläche, reichlich Sonne und Wind: Afrika könnte zum Exporteur erneuerbarer Energie werden. Deutsche Firmen planen Projekte von Ägypten bis Südafrika. Im November 2021 hat die namibische Regierung der Enertrag-Tochter Hyphen Hydrogen Energy den Rang eines „bevorzugtem Bieters“ für die Umsetzung eines Projektes zur Produktion von jährlich 300.000 Tonnen grünem Wasserstoff im Tsau-Khaeb-Nationalpark zuerkannt. Die extrem trockene Zone war zuvor früher Sperrgebiet für Diamantenabbau in der Wüste. Windkraftanlagen und Solarparks sollen dort entstehen, die im Endausbau fünf Gigawatt Ökostrom (etsprechend 5 AKW) liefern. (Foto: Enertrag-Elektrolyseur in Prenzlau – © Hanno Böck, eig. Werk, CC0, commons.wikimedia.org) weiterlesen…

Auswirkungen des russischen Ukraine-Überfalls auf Wasserstoffimportstrategie

Wie wirkt sich der Krieg in der Ukraine auf die deutsche und europäische Importstrategie für Wasserstoff aus?

Wasserstoff-Tanklastzug - Foto © Gerhard Hofmann für SolarifyDas Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI hat im Projekt HyPat zusammen mit Forschungspartnern am ein Impulspapier veröffentlicht, das sich unter anderem mit neuen Ansätzen der Bewertung von Partnerländern beim Wasserstoffimport, der Entwicklung von Importkosten und den Potenzialen für eine Wasserstoffherstellung in der EU befasst. Zudem geht das Papier auf die künftige wirtschaftliche Entwicklung der Ukraine durch die Erzeugung und den Transport von Wasserstoff ein. weiterlesen…

Hy2gen will Produktionsanlage für grünes Ammoniak in Norwegen bauen

FEED-Studie im Gange

Das in Wiesbaden ansässige Unternehmen Hy2gen, Spezialist für Wasserstoffelektrolyse und Bau und Betrieb von Anlagen zur Herstellung von Derivaten auf Basis von grünem Wasserstoff, will zusammen mit dem niederländischen Rohstoffhändler Trafigura und dem dänischen Fondsmanager Copenhagen Infrastructure Partners (CIP) in Sauda an der Südwestküste Norwegens eine Anlage für die Herstellung von grünem Ammoniak bauen. Denn während andere Bereiche mit der Energiewende langsam vorankommen, sieht es im Verkehr noch schlecht aus. Vor allem der Schwerlast- und Langstreckentransport macht noch Probleme. Ozeanriesen etwa fahren immer noch mit Schiffsdiesel. Ansätze, wie sie für andere Fahrzeuge schon auf dem Markt sind, eignen sich nur bedingt. Zahlreiche Medien (pv magazine, erneuerbare energien, u.a.) stiegen auf die Veröffentlichung ein. (Foto: Schmelzfabrik Sauda – © Jonas Rød (NRK) – Eig. Werk, FAL, commons.wikimedia.org) weiterlesen…