Dem Schweizer Unternehmen ist es gelungen, Synthesegas aus Solarenergie erstmals im industriellen Massstab herzustellen. Synhelion hat somit technologisch die Nase vorn: Kein anderes Unternehmen hat dies zuvor geschafft.
Synhelion hat ein solarthermisches Verfahren für die Produktion von synthetischen Treibstoffen entwickelt, das keinen Strom benötigt. Die Technologie nutzt Solarwärme für die Herstellung von Synthesegas, woraus anschliessend in industriellen Standardprozessen flüssiger Treibstoff, wie Kerosin, Benzin oder Diesel synthetisiert wird, der mit herkömmlichen Flugzeugtriebwerken und Verbrennungsmotoren kompatibel ist. Ein solcher Sun-to-Liquid-Treibstoff schliesst den CO2-Kreislauf, da er bei seiner Verbrennung nur so viel CO2 freisetzt, wie zuvor für dessen Herstellung verwendet wurde.
Was ist Synthesegas?
Synthesegas ist eine Mischung aus Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid. Die benötigten Ausgangsstoffe für die Herstellung sind Wasser und Kohlenstoff. Die Umwandlung der Ausgangsstoffe in flüssige Treibstoffe benötigt sehr viel Energie, die zwingend aus erneuerbaren Quellen stammen muss.
Am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Jülich konnte Synhelion nun den Prozess für die Produktion von Synthesegas erstmals im industriellen Massstab erfolgreich demonstrieren. Gerade dieser Schritt stellt wohl für das Unternehmen die wichtigste technische Errungenschaft dar. Damit hat es eine der grössten Herausforderungen in diesem Zweig der Umwelttechnik geknackt.
Vom Labor zur industriellen Anlage: Rund 12 Jahre Forschung
Bereits 2010 hat das Team von Synhelion im Labor der ETH Zürich das erste Mal Synthesegas mithilfe von Solarwärme hergestellt. Seither bestand die Herausforderung darin, die Technologie auf einen industriellen Massstab zu skalieren: Das ist nun gelungen.
Die Kooperation mit Wood, einem Anbieter von Beratungs- und Ingenieurleistungen in den Bereichen Energie- und Umwelttechnik, hat diese technische Entwicklung massgeblich beschleunigt. Wood liefert Synhelion ihren Reformierungsreaktor, in dem das Synthesegas erzeugt wird. Synhelion treibt diesen Reaktor nun ausschliesslich mit solarer Prozesswärme an. Dafür wird die Sonnenstrahlung von einem Spiegelfeld auf den von Synhelion entwickelten Solarstrahlungsempfänger (Receiver) im Multifokus-Solarturm konzentriert. Turm und Spiegelfeld gehören zum Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Die präzise Steuerungstechnik zur Ausrichtung des Spiegelfelds wurde von Synhelion Deutschland entwickelt und installiert.
Konkret wurde in der Anlage ein 250 kW-Receiver von Synhelion mit einem sechs Meter hohen und 12 Tonnen schweren Reformierungsreaktor gekoppelt. Das System hat eine Produktionskapazität von 100 Normkubikmeter Synthesegas pro Stunde. Dementsprechend könnte eine Anlage dieser Grösse jährlich rund 150 000 Liter flüssigen Solartreibstoff herstellen.
Nächster Schritt: Produktion von Solarkerosin
Als nächsten Schritt baut Synhelion nun ebenfalls in Jülich die erste industrielle Anlage für «Solartreibstoffe», die die gesamte Prozesskette vom konzentrierten Sonnenlicht bis zu den flüssigen Treibstoffen in industriellem Massstab demonstrieren wird. Die Anlage soll bereits 2023 in Betrieb genommen werden und die Fluggesellschaft Swiss wird Erstabnehmerin des «Solarkerosins» sein.
Die Swiss hat eine strategische Zusammenarbeit mit Synhelion bereits im Frühjahr bekanntgegeben. (ChemieXtra-Beitrag vom 1. März 2022)
