Neuer Katalysator beschleunigt Freisetzung von Wasserstoff aus Ammoniak

Großprojekt mit Kieler Beteiligung will  Import  grünen Wasserstoffs erleichtern

Deutschland kann seinen Bedarf an klimafreundlichem Wasserstoff wohl nur durch Importe decken, zum Beispiel aus Südamerika oder Australien. Für solche langen Transportwege lässt sich Wasserstoff zum Beispiel in Ammoniak umwandeln. Um die anschließende Rückgewinnung des Wasserstoffs zu erleichtern, haben Forschende des Instituts für Anorganische Chemie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) zusammen mit ihren Kooperationspartnern (BASF, CLARIANT, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion (MPI CEC), TU Berlin, thyssenkrupp) laut einer Medienmitteilung vom 13.03.2024 einen aktiveren und kostengünstigeren Katalysator entwickelt. weiterlesen…

Vom Treibhausgas zu grünem Brennstoff 

Neues Katalysatorkonzept schafft Grundlage für großtechnische CO2-Methanisierung

Der weitere Ausbau Erneuerbarer Energien wird zunehmend für Phasen sorgen, in denen mehr Strom erzeugt als akut nachgefragt wird. Da ist es wichtig, diese Überschüsse speichern zu können. Dafür eignen sich zum Beispiel Batterieanlagen. Möglich ist aber auch, den Energie-Überschuss samt Wärme für die Synthese chemischer Substanzen zu verwenden, die dann selbst als Energieträger oder auch als Rohstoff dienen. Ein Konzept, das auch als Power-to-X-Konzept bekannt ist. Mögliche Substanzen sind etwa Wasserstoff, Methanol und Ammoniak. Eine Forschungsgruppe des Max-Planck-Instituts für Dynamik komplexer technischer Systeme stellt nun ein neuartiges Katalysatorkonzept vor, das eine zu starke Erhitzung eines Reaktors verhindert. weiterlesen…

Untersuchung belegt 99 Prozent Methanreduktion

Bessere Luft durch Gülleansäuerung

Bei der Nutztierhaltung, besonders in der Schweinezucht, entstehen große Mengen Treibhausgase, vor allem das besonders klimaschädliche Methan (CH4). Es entweicht unter anderem bei der Lagerung der Tierexkremente, der Gülle. Eine Untersuchung der Universität Bonn zeigt nun, dass sich die Methan-Emission mit einfachen und kostengünstigen Mitteln um 99 Prozent reduzieren lässt. Die Methode könnte einen wichtigen Beitrag zum Kampf gegen den Klimawandel leisten. Aber, kaum zu glauben: In Deutschland gilt ein „Reinheitsgebot“ für Gülle. Die Ergebnisse der Untersuchung sind jetzt in Waste Management erschienen. (Foto: Gülle nach bodennaher Ausbringung auf einer Weide – © Rasbak – Eig. Werk, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org) weiterlesen…

Klimafreundliche Energieversorgung dank Ammoniak-basierter Systeme

Künftig tragende Rolle

Bei der Umstellung von fossilen Brennstoffen auf klimafreundliche Energieträger kann Ammoniak künftig eine tragende Rolle übernehmen – sofern es zum Beispiel aus grünem Wasserstoff und unter Nutzung erneuerbarer Energiequellen hergestellt wird. Ammoniak ist leicht zu speichern und zu transportieren. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM entwickeln auf Ammoniak basierte Systeme zur mobilen und dezentralen Energieversorgung in den Bereichen Infrastruktur, Verkehr und Industrie. Erste Einblicke in die Forschungsprojekte gibt es auf der Hannover Messe Preview am 15. Februar 2023. (Foto: Modell eines AMMONPAKTOR-Reaktors – © Fraunhofer IMM) weiterlesen…

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…