Wasserstoff birgt ein riesiges Energiepotenzial und kommt nicht nur in Wasser vor. Er ist Bestandteil vieler organischer und anorganischer Verbindungen in industriellem Abwasser, Gülle, Kunststoff oder Gasen. Der Plasmalyseur von Graforce produziert Wasserstoff aus diesen energiereichen chemischen Verbindungen.
„Wasserstoff ist in Wasser viel fester gebunden als in anderen chemischen Verbindungen. Deshalb benötigen unsere Plasmalyseure deutlich weniger Energie, weil sie den Wasserstoff nicht aus Wasser, sondern aus anderen energiereichen chemischen Verbindungen herauslösen”, erläutert Kai Dame, Entwicklungsingenieur bei der Graforce GmbH.
Der Prozess benötigt 10 kWh Energie, um aus 4 Kilogramm Methan 1 Kilogramm Wasserstoff zu gewinnen. Die Produktionskosten liegen laut Angaben des Berliner Unternehmens zwischen 1,50 und 3 Euro pro Kilogramm und damit unter den Kosten der konventionellen Wasserelektrolyse, die aktuell bei rund 6 bis 9 Euro pro Kilogramm liegen.
Bei einem Kavernenspeicher nahe Linz steht die erste Pilotanlage des Methan-Plasmalyseurs. Die 25 Meter hohe Anlage wurde im April 2023 in Betrieb genommen und soll stündlich etwa 50 Kilogramm Wasserstoff produzieren. Zwei Reaktoren spalten das Methan plasmalytisch in Wasserstoff und festen Kohlenstoff. Pro Kilogramm Wasserstoff entstehen bei der Plasmalyse 3 Kilogramm elementaren Kohlestoff. Der entstehende feste Kohlenstoff wird als industrieller Rohstoff etwa in der Stahlproduktion oder bei der Herstellung von Kohlefasern verwendet.
Es sind ca. 50 Bürkert Prozessventile an den Wasserstoff- und Kohlenstoffstrecken eingesetzt (© Graforce)
Komponenten von Bürkert
Die technische Umsetzung erfordere besondere Materialien und Komponenten, heißt es von Graforce. Da Wasserstoff in Metalle diffundieren und dort Versprödungen verursachen kann, hat das Berliner Unternehmen die wasserstoffresistenten Prozessregelventile von Bürkert Fluid Control Systems in der Anlage eingesetzt. Etwa 50 pneumatische Ventile in den Nennweiten DN 15 bis DN 65 seien in der Pilotanlage verbaut und sollen die sichere Prozessführung gewährleisten. Die Anlagensteuerung erfolgt über Ventilinseln vom Typ 8652 AirLINE.
Auch bei einer weiteren Anlage kommen die Komponenten von Bürkert zum Einsatz, verkündet der Hersteller. Ein Schmutzwasser-Plasmalyseur, der schon länger in Betrieb ist, wurde auf Magnetventile mit Doppelspule und Kick-and-Drop-Elektronik umgerüstet. So konnten Abwärme und der Stromverbrauch reduziert werden. Die Ventile benötigen bis zu 80 Prozent weniger Energie als konventionelle Lösungen.
