Flüssige Kraftstoffe aus regenerativer elektrischer Energie zu gewinnen gilt als wichtiger Schritt für die Energiewende. Im Projekt Soletair wurden nun die ersten 200 Liter synthetischen Kraftstoff aus Sonnenenergie und dem Kohlenstoffdioxid der Luft über den Weg der Fischer-Tropsch-Synthese gewonnen. Die mobile, dezentral einsetzbare chemische Pilotanlage produziert aus regenerativem Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid Benzin, Diesel und Kerosin und ist so kompakt, dass sie in einen Schiffscontainer passt.
Das Projekt Soletair holt die Sonne in den Tank
Im Sommer 2017 wurde ein dezentraler Anlagenverbund bestehend aus drei Komponenten aufgebaut. Die vom Technischen Forschungszentrum Finnland (VTT) entwickelte Direct Air Capture-Einheit filtert das Kohlenstoffdioxid aus der Luft heraus. Eine an der Lappeenranta University of Technology (LUT) entwickelte Elektrolyseeinheit erzeugt mittels Sonnenstrom den notwendigen Wasserstoff.
Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff werden dann bei hoher Temperatur in reaktives Synthesegas verwandelt und in einem mikrostrukturierten, chemischen Reaktor in flüssige Treibstoffe umgesetzt. Der Reaktor als Herzstück des Ganzen wurde am KIT entwickelt und von Ineratec zu einer marktreifen Kompaktanlage ausgebaut. So wird weltweit erstmalig der komplette Prozess von Photovoltaik und Kohlenstoffdioxid aus der Luft bis zur Kraftstoffsynthese abgebildet und beweist die technische Machbarkeit.
Machbarkeitsstudie geglückt
Die Pilotanlage hat eine Produktionskapazität von bis zu 80 Liter Benzin am Tag. In der nun abgeschlossenen ersten Betriebskampagne wurden in mehreren Phasen rund 200 Liter Kraftstoff hergestellt, um verschiedene Fragestellungen rund um den optimalen Syntheseprozess, Wärmenutzungsmöglichkeiten und die Produkteigenschaften zu erforschen. Die kompakte Anlage ist für die dezentrale Produktion konzipiert und lässt sich modular erweitern.
Pilotanlage auf dem Weg in die Massenproduktion
Die Power-to-Liquid-Pilotanlage steht seit Sommer 2017 auf dem Campus der LUT und ist an das dortige Solarkraftwerk angeschlossen. Das Projekt Soletair läuft noch bis Mitte 2018. Informationen, die während des Projektes gesammelt werden, werden für die Kommerzialisierung der Technologie genutzt.
Dadurch ergeben sich für Unternehmen neue Geschäftsmodelle, wie etwa hinsichtlich der effizienteren Verwertung von lokalen Überschüssen an erneuerbarem Strom, Wärmenutzungskonzepte, der stofflichen Nutzung von Kohlenstoffdioxid oder der dezentralen Synthese chemischer Energieträger und Zwischenprodukte. Perspektivisch kann das Verfahren einen wichtigen Beitrag zur Verringerung der Kohlenstoffdioxidemissionen im Verkehr leisten.
