Wasserstoff:
Energieträger der Zukunft
Für die Dekarbonisierung ist Wasserstoff unverzichtbar. Um fossile Energieträger wie Kohle, Öl und Gas zu ersetzen, benötigen Industrie und Gesellschaft immense Mengen an H2.
Wasserstoff soll unter anderem der Industrie Prozesswärme liefern, stationäre Generatoren am Laufen halten sowie Schiffe, Schwerlastfahrzeuge und Busse antreiben. Sollen die Kohlendioxid-Emissionen signifikant sinken, muss der Wasserstoff klimaneutral erzeugt werden. Der enorme Bedarf an Wasserstoff übersteigt bei Weitem die Produktionskapazität.
Nur klimaneutraler Wasserstoff zu wettbewerbsfähigen Preisen lässt sich wirtschaftlich einsetzen. Diese Voraussetzung ist heute nicht erfüllt. Die Herstellungskosten sind hoch. Nur ein Prozent des Wasserstoffs wird klimaneutral produziert. Seine Erzeugung im konventionellen Elektrolyseprozess ist auf Strom aus erneuerbaren Energiequellen angewiesen.
Mit dem Verfahren von Green Hydrogen Technology lässt sich klimaneutraler Wasserstoff im industriellen Maßstab zu wettbewerbsfähigen Preisen produzieren.
Nicht-recyclebare Wertstoffe sinnvoll umwandeln
Weltweit werden täglich eine Million Tonnen Plastik verbrannt, deponiert oder – noch schlimmer – in der Umwelt entsorgt. Bei der Verbrennung entstehen so jeden Tag Millionen Tonnen CO2. Green Hydrogen Technology hat mit seinem patentierten Verfahren eine Möglichkeit geschaffen, das Plastik energetisch in Form von Wasserstoff umzuwandeln – emissionsfrei.
Das Verfahren besteht aus drei Modulen:
- Synthesegaserzeugung
- Synthesegasreinigung
- Synthesegasauftrennung
Die Module erlauben den alternativen Einsatz unterschiedlicher Rohstoffe. Die Produktionsanlage lässt sich so an die verfügbaren Ressourcen des Betreibers anpassen. Beispielsweise eignen sich als Energieträger zur Heißgasproduktion ebenso Biogas oder Biomasse wie zum Beispiel getrockneter Klärschlamm sowie Überschusswärme aus Produktionsprozessen. Anstatt Kunststoff zu vergasen kann auch Holzstaub verwendet werden. Mit ihrer dezentralen Ausrichtung erfordert die Technologie keine aufwendige Infrastruktur und vermeidet hohe Transportkosten.
Für den Anlagenbau sind wir nicht auf den Import problematischer Ressourcen (zum Beispiel seltene Erden) angewiesen: Sämtliche Anlagekomponenten lassen sich aus europäischen Ressourcen herstellen.
Schritt I: Synthesegaserzeugung
In der ersten Phase wird prozesseigenes Synthesegas mit Sauerstoff verbrannt und so ein Heißgas von 1.500 bis 1.700 Grad Celsius erzeugt. In den Heißgasstrom wird im patentierten ChemQuench-Verfahren von Green Hydrogen Technology Kunststoff eingeblasen und vergast. Es entsteht energieeffizient ein wasserstoffhaltiges Synthesegas.
Schritt II: Synthesegasreinigung
Das Synthesegas wird von Asche, Verunreinigungen und Wasser befreit. Ein Teil des Gases wird danach zur Heißgaserzeugung zurückgeführt. Die Asche kann als Produkt zur Zementherstellung beigemischt werden.
Schritt III: Synthesegasauftrennung
Das gereinigte Synthesegas wird mittels Druckwechseladsorption zu H2 5.0 (99,999 Prozent) aufbereitet. Produktionsanlagen von Green Hydrogen Technology können jährlich bis zu 4.000 Tonnen klimaneutralen Wasserstoff erzeugen. Zusätzlich entsteht flüssiges CO2, das als technisches Gas weiterverwendet werden kann.
GHT-Technologie
Überzeugende Vorteile
Plastik wird bisher unter Ausstoß von CO2 verbrannt oder landet als Abfall in der Umwelt. Biomasse verrottet und entwickelt Methan als klimawirksames Gas. Unsere Technologie wandelt den Abfall in wertvollen Wasserstoff um und verhindert CO2-Emissionen.
Unsere Anlagen bestehen nur aus weltweit verfügbaren Standardbaumaterialien und es gibt verschiedene Lieferanten für die Schlüsselkomponenten.
Der Prozess verhindert die Emission von 60.000 Tonnen CO2, die ansonsten bei der Verbrennung von 48.000 Tonnen Plastik anfallen würde. Die produzierte Menge von 3.700 Tonnen H2 reduziert zudem 37.000 Tonnen CO2-Ausstoss beim Endverbraucher.
Aus 48.000 Tonnen Kunststoff entstehen 3.800 Tonnen Asche (Mineralien und Schwermetalle), die zum Beispiel in der Zementindustrie als Rohstoff dient.
Die lokale Produktion von Wasserstoff beim Verbraucher vermeidet lange Transportwege. Dadurch werden Kosten von 1,20 $/kg für Distanzen über 10.000 km, respektive 0,6 $/kg bis 5.000 km vermieden.
Wir produzieren Wasserstoff zu einem unschlagbaren Preis, da unsere verwendeten Rohstoffe und Energieträger mit einem negativen Preis belegt sind.
Was unterscheidet unsere Technologie von anderen Verfahren?
H2-Produktion von GHT im Vergleich mit den Verfahren der Dampfreformierung und Elektrolyse
FAQ
Technologie
Was ist die Besonderheit der GHT-Technologie?
Das Produktionsverfahren von Green Hydrogen Technology erzeugt Wasserstoff aus nicht-recycelbaren Abfällen und berücksichtigt die regionalen Standortbedingungen. Die GHT-Technologie basiert auf einem neuen, patentierten Verfahren. Dabei werden Kunststoff- oder Biomasseabfälle in Synthesegas umgewandelt, indem diese in einem Heißgas vergast werden. Das Heißgas entsteht bei der Verbrennung von prozesseigenem Synthesegas, Biomasse oder ausgekoppelter Prozesswärme.
Die Produktionsanlage lässt sich so an die verfügbaren Ressourcen des Betreibers anpassen. Mit ihrer dezentralen Ausrichtung erfordert die Technologie keine aufwendige Infrastruktur und vermeidet hohe Transportkosten.
Was genau unterscheidet die GHT-Technologie von der Wasserstoffgewinnung durch Elektrolyse?
Bislang wird klimaneutraler Wasserstoff meist durch Elektrolyse gewonnen. Dabei wird Wasser mithilfe von wertvoller elektrischer Energie aus regenerativen Quellen in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff gespalten.
GHT hat ein überlegenes Verfahren entwickelt, um klimafreundlichen Wasserstoff zu erzeugen. Die Vorteile gegenüber anderen thermisch-chemischen Verfahren sind eindeutig:
- Hohe Temperatur führt zu kompletter Zersetzung der Rohstoffe und dadurch zu größtmöglicher Wasserstoffausbeute
- Dioxine, Furane und PCB werden ebenfalls zersetzt
- Vermeidung von Teer und Ruß (was bei tieferen Vergasungstemperaturen oftmals problematisch ist)
- Niedrigere Erzeugungskosten (aufgrund von Rohstoffen mit negativem Preis)
- Sinnvolle Nutzung von Abfällen, die in großer Menge verfügbar sind
Woher kommt das Rohstoffmaterial für den Betrieb einer GHT-Anlage?
Das Produktionsverfahren von Green Hydrogen Technology setzt auf die klimafreundliche Wasserstoffproduktion aus Kunststoffabfällen, Holzabfällen oder Klärschlamm
Kunststoffabfälle
Für Kunststoffabfälle, die nicht der stofflichen Wiederverwertung zugeführt werden können, gibt es keine sinnvolle Nutzung. In Deutschland sind das jährlich 3,8 Millionen Tonnen (Quelle: Plastikatlas, Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschlands, 2019).
Holzabfälle
Trotz ausgeprägter Verwertungssysteme lässt sich ein großer Anteil von Holzabfällen nicht recyceln. In Deutschland sind das pro Jahr 11 Millionen Tonnen (Quelle: Technology for Wood and Natural Fiber-Based Materials).
Klärschlamm
Allein in Deutschland fallen jährlich fast 1,9 Millionen Tonnen Klärschlamm an (Quelle: Eurostat Data, 2020). Ab 2029 muss in der europäischen Union Phosphor aus Klärschlamm zurückgewonnen werden. Dies ist in bestehenden Prozessen nur bedingt möglich und extrem aufwändig. Als Beispiel wird Klärschlamm heute in Zementwerken als alternativer Brennstoff beigemischt. Green Hydrogen Technology hat eine neue Technologie entwickelt, welche die Phosphorrückgewinnung vereinfacht.
Was ist vom Plastik übrig, wenn es durch die GHT-Anlage geschleust wurde?
Hauptsächlich entstehen Wasserstoff und CO2. Aus den anorganischen Bestandteilen entsteht Asche mit den Hauptbestandteilen CaO, SiO, TiO2 und Al2O3. Die Asche wird herausgefiltert und kann zur weiteren Verwendung aufbereitet werden.
Welche Art von Plastik nutzt GHT?
GHT nutzt nicht-recyclebares Plastik, das sonst im Meer oder auf Deponien landet und dort zu Verschmutzung durch Mikroplastik führt, oder in Anlagen verbrannt wird, wodurch enorme Mengen CO2 emittiert werden.
Warum ist der Prozess umweltfreundlicher als andere Verwertungsmethoden?
Bei der herkömmlichen thermischen Verwertung von Kunststoffen in Müllverbrennungsanlagen werden enorme Mengen CO2 in die Atmosphäre emittiert. Da im Prozess von Green Hydrogen Technology CO2 als flüssiges Produkt vorliegt, können diese Emissionen eliminiert werden. CO2 findet bereits heute diverse technische Anwendungsmöglichkeiten oder kann alternativ eingelagert werden.
Wirtschaftlichkeit
Wieso kann eine GHT-Anlage Wasserstoff günstig produzieren?
GHT setzt auf Abfälle (Kunststoffabfälle, Biomasse oder Klärschlamm) als Rohstoffe, die kostenfrei verfügbar sind oder sogar einen negativen Preis haben. Zudem begrenzt die dezentrale Ausrichtung der Anlagen die Transportkosten des H2 auf ein Minimum. Es kann dort produziert werden, wo H2 gebraucht wird.
Wie viel Wasserstoff kann eine GHT-Anlage im Jahr produzieren?
Die patentierte Technologie ist außergewöhnlich effizient. GHT-Anlagen erzeugen jährlich bis zu 4.000 Tonnen klimaneutralen Wasserstoff.
Perspektiven und Zielgruppen
Wo befindet sich eine typische GHT-Anlage?
Unternehmen mit einem hohen Energieverbrauch: chemische Industrie, Stahl-, Zement- oder Papierproduzenten. Deren Dekarbonisierungsstrategien benötigen enorme Mengen an klimaneutralem Wasserstoff, der mit der GHT-Technologie lokal produziert werden kann.
Chemie- und Industrieparks: große Industriezusammenschlüsse mit verschiedenen Produktionsstätten. Green Hydrogen Technology verbraucht dort anfallende Abfallstoffe und erzeugt CO2 und H2 als Rohstoff und Energieträger für ansässige Industrien.
Kommunen (zum Beispiel Abfallwirtschaftsbetriebe): Durch den Einsatz der GHT-Technologie können die bereits zur Verfügung stehenden Rohstoffe dazu verwendet werden, das Wertschöpfungspotenzial zu vergrößern.
Energieproduzenten: Erweiterung des Portfolios auf Wasserstoff. Diese Kunden profitieren von ihrem breiten Netzwerk an potenziellen H2-Abnehmern.
Ist die Technologie bereits einsatzfähig?
Wir befinden uns auf dem Weg zur Industrieproduktion. Sämtliche Schritte des Produktionsprozesses sind im Labormaßstab getestet oder bereits Stand der Technik. Eine Pilotanlage ist Ende Oktober 2022 errichtet worden und erste Versuchsreihen wurden seit Anfang November 2022 durchgeführt – mit vielversprechenden Resultaten.
Was sind die nächsten Schritte?
Im ersten Schritt soll eine Demonstrationsanlage, die Kunststoff als Rohstoff verwendet, im Industriemassstab erstellt und dabei das Konzept funktionell bewiesen werden.
Im zweiten Schritt werden die Erkenntnisse der ersten Anlage genutzt, um eine standardisierte und modularisierte Anlage zu entwickeln, die in kurzer Zeit zuverlässig in Betrieb genommen werden kann.
Im dritten Schritt wird die Technologie für die Verwendung von weiteren Einsatzstoffen weiterentwickelt (Klärschlamm und Biomasse).