Pilotanlage gewinnt Methanol aus Stahlwerks-Abgasen

Die Stahlindustrie ist für etwa sieben Prozent des globalen Treibhausgas-Ausstoßes verantwortlich und zählt damit weltweit zu den größten CO2-Emittenten. Dies beruht vor allem auf den Einsatz von Kohle, Koks und Erdgas als Reduktionsmittel und zum Beheizen der Öfen. Die dabei entstehenden Abgase bezeichnet man als Hüttengase, und sie enthalten unter anderem Stickstoff, Kohlenstoffmonoxid, Kohlendioxid und Wasserstoff. Ein Teil dieser Gase wird dann verbrannt, aber dabei kommt es dann zu weiteren CO2-Emissionen. Nun wurde in einem deutschen Stahlwerk eine Pilotanlage für die Methanolsynthese aus Hüttengasen installiert, um die Abgase des Werks sinnvoll zu nutzen.

Pilotanlage nutzt Abgase des Stahlwerks

Mit Hilfe der Pilotanlage wird nicht nur Methanol produziert, sondern sie senkt auch die CO2-Emissionen des Duisburger Thyssenkrupp-Stahlwerks, in dem sie installiert wurde. Dort arbeiten bereits länger Wissenschaftler:innen im Rahmen des Verbundprojekts Carbon2Chem an Methoden, um CO2 aus dem Hüttengas abzutrennen und dieses dann weiterzuverwerten. In dem Stahlwerk läuft bereits eine Pilotanlage von Thyssenkrupp Uhde, die CO2 aus den Hochofengasen abtrennt.

Nun folgt der nächste Schritt, bei dem eine Pilotanlage für die Produktion von Methanol aus CO2 und Wasserstoff installiert. Dabei wird sowohl verhindert, dass das CO2 in die Atmosphäre gelangt als auch nachhaltig Ethanol produziert. Die Anlage basiert auf einem Katalysator, der die Reaktion der Gase zu Methanol fördert. Entwickelt wurde diese Technologie am Fraunhofer-Institut UMSICHT.

Der Weg zur industriellen Methanolproduktion

Bereits seit 2020 läuft am Institut in Obersthausen eine kleinere Anlage, mit der etwa zwei Liter reines Methanol pro Stunde gewonnen werden können. Dabei kommt jedoch künstlich hergestelltes Hüttengas zum Einsatz. Nun soll das Verfahren in der neuen Anlage unter Praxisbedingungen getestet werden.

„Wir freuen uns auf eine erfolgreiche Inbetriebnahme der Pilotanlage und blicken gespannt auf den ersten Testlauf. Unsere Technologien ermöglichen es, Hüttengase zu reinigen, sodass diese im Anschluss für die Methanolsynthese brauchbar sind. Den Betrieb der Pilotanlage werden wir nutzen, um unsere grüne Methanol-Technologie weiter zu optimieren„, so Ralph Kleinschmidt von Thyssenkrupp Uhde.

Die Pilotphase für die Anlage soll Mitte Juli beginnen. Im Dauerbetrieb sollen dann etwa 75 Liter Methanol pro Tag produziert werden. Die Testphase endet im Mai 2024. Danach beginnt der Übergang in die industrielle Methanolproduktion. In diesem Rahmen ist eine Demo-Anlage geplant, deren Methanolproduktion mehrere Tausend Tonnen pro Jahr betragen soll.

Derartige Projekte zur Zweitverwertung von CO2 können auch auf andere CO2-intensive Industrien wie etwa Müllverbrennungsanlagen oder Zementwerke übertragen werden. „Die Technologie zur CO2-basierten Methanolherstellung ist daher auch dann eine nachhaltige und langfristige Investition, wenn die Stahlindustrie vollständig auf Wasserstoff umgestellt hat„, so Tim Schulzke vom Fraunhofer UMSICHT.

via Fraunhofer UMSICHT