Wasserstoffproduktion: Erdgasreformierung

Die Erdgasreformierung ist ein fortschrittlicher und ausgereifter Produktionsprozess, der auf der bestehenden Infrastruktur für die Lieferung von Erdgaspipelines aufbaut. Dies ist kurzfristig ein wichtiger TechnologiepfadWasserstoffproduktion.

Wie funktioniert es?

Reformierung von Erdgas, auch bekannt als Steam Methan Reforming (SMR), ist eine weit verbreitete Methode zur Wasserstoffproduktion. Dabei handelt es sich um die Reaktion von Erdgas (hauptsächlich Methan) mit Dampf unter hohem Druck und in Gegenwart eines Katalysators, typischerweise auf Nickelbasis, um eine Mischung aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid zu erzeugen. Der Prozess besteht aus zwei Hauptschritten:

Dampf-Methan-Reformierung(SMR): Die erste Reaktion, bei der Methan mit Dampf reagiert, um Wasserstoff und Kohlenmonoxid zu erzeugen. Dabei handelt es sich um einen endothermen Prozess, das heißt, es ist eine Wärmezufuhr erforderlich.

CH4 + H2O (+ Wärme) → CO + 3H2

Wasser-Gas-Shift-Reaktion (WGS): Das bei der SMR erzeugte Kohlenmonoxid reagiert mit mehr Dampf zu Kohlendioxid und zusätzlichem Wasserstoff. Dabei handelt es sich um eine exotherme Reaktion, bei der Wärme freigesetzt wird.

CO + H2O → CO2 + H2 (+ geringe Wärmemenge)

Nach diesen Reaktionen wird das resultierende Gasgemisch, bekannt als Synthesegas oder Synthesegas, aufbereitet, um Kohlendioxid und andere Verunreinigungen zu entfernen. Die Reinigung von Wasserstoff erfolgt typischerweise durchDruckwechseladsorption(PSA), das Wasserstoff aufgrund von Unterschieden im Adsorptionsverhalten bei Druckänderungen von den anderen Gasen trennt.

Warum CwählenDieser Prozess?

Kosteneffizienz: Erdgas ist reichlich vorhanden und relativ kostengünstig, was SMR zu einer der kostengünstigsten Methoden zur Herstellung von Wasserstoff macht.

Infrastruktur: Das bestehende Erdgasleitungsnetz sorgt für eine sofortige Versorgung mit Rohstoffen und verringert so den Bedarf an neuer Infrastruktur.

Reife:SMR-Technologieist gut etabliert und wird seit Jahrzehnten bei der Produktion von Wasserstoff und Synthesegas für verschiedene industrielle Anwendungen eingesetzt.

Skalierbarkeit: SMR-Anlagen können so skaliert werden, dass sie Wasserstoff in Mengen produzieren, die sowohl für kleine als auch große Anwendungen geeignet sind.