Kohlenstofffreie Energie: Cottbus forscht an Oxyfuels für die Zukunft!

Cottbus, Deutschland - Die Entwicklung kohlenstoffneutraler Energiequellen steht im Fokus der Forschungen an der Brandenburgischen Technischen Universität (BTU) Cottbus-Senftenberg. Laut einem Bericht von BTU konzentriert sich die Arbeit von Rufat im Energy and Conversion (ESC) Lab auf Power-to-X-to-Power-Systeme, die eine vielversprechende Lösung für schwer elektrifizierbare Sektoren darstellen.

Diese Systeme erzeugen synthetisches Methan aus grünem Wasserstoff und abgeschiedenem CO2, welches dann in Strom und Wärme umgewandelt wird, ohne CO2-Emissionen zu verursachen. Rufat untersucht hierbei die Verbrennungseigenschaften der Oxy-Methan-Verbrennung in einem Einzylinder-Ottomotor. Dazu werden die Auswirkungen von Verdünnungen und Mischungen mit Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasser analysiert.

Innovative Ansätze zur Energieerzeugung

Der Forschungsfokus liegt auf verschiedenen Parametern wie Zylinderdruck, Zylindertemperatur und der Wärmefreisetzung während des Arbeitszyklus. Weitere Aspekte wie die Konzentrationen von Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Wasserstoff und Methan werden ebenfalls betrachtet. An der BTU wird zudem ein Power-to-X-to-Power (P2X2P)-Energiesystemdemonstrator entwickelt, dessen Ziel eine NOx-freie Wärme- und Stromerzeugung in einem CO2-neutralen Kreislauf ist.

Im zugrunde liegenden Sabatier-Reaktor wird synthetisches Methan aus grünem Wasserstoff hergestellt, wobei der Wasserstoff durch Elektrolyse von Wasser gewonnen wird. Die dafür benötigte Energie stammt hauptsächlich aus erneuerbaren Quellen. Die Umwandlung des synthetischen Methans in Strom erfolgt durch den Oxyfuel-Verbrennungsprozess, der eine CO2-Abscheidung ermöglicht.

Erweiterte Möglichkeiten durch Power-to-X-Technologie

Die Power-to-X (PtX)-Technologie ist ein zentraler Bestandteil dieser Entwicklung. Laut Eurowind Energy unterstützt sie den Übergang zu einem flexiblen und integrierten Energiesystem, das bestehende Versorgungssektoren wie Strom, Gas und Heizungen ergänzt. PtX ermöglicht die Ersetzung fossiler Brennstoffe in weniger anpassungsfähigen Branchen wie der Schifffahrt und dem Luftverkehr.

Diese Technologie trägt nicht nur zur Reduktion der Emissionen bei, sondern unterstützt auch die Schaffung von Brennstoffen wie e-Methanol und e-Ammoniak, die aus erneuerbarem Wasserstoff gewonnen werden. Laut Ørsted haben diese grünen Brennstoffe eine höhere Energiedichte und stellen eine Alternative zu reinem Wasserstoff dar, insbesondere für Branchen mit hohen Platzanforderungen.

Durch strategische Partnerschaften, wie etwa dem Green Hydrogen Hub, wird die Entwicklung von Wasserstoff- und Energiespeichernetzwerken weiter vorangetrieben. Dies wurde auch durch Projekte wie das Greenlab Skive und die Entwicklung von Fernwärmelösungen in Dänemark unterstützt, die den Integrationsprozess erneuerbarer Energien vorantreiben.

Die Ergebnisse der aktuellen Studie an der BTU könnten einen entscheidenden Beitrag zur Kommerzialisierung von Oxyfuels und zur weiteren Erforschung effizienter Energielösungen leisten. Der interdisziplinäre Ansatz, die Kombination verschiedener Technologien und die Fokussierung auf nachhaltige Praktiken sind entscheidend für den Fortschritt in der Energieerzeugung und -nutzung.