Nachwachsende Rohstoffe in der Wikipedia, Band 4 - nova-Institut ...

Wasserstoffherstellung 242
Autotherme Reformierung
Die autotherme Reformierung ist eine
Kombination aus Dampfreformierung und
partieller Oxidation, um den Wirkungsgrad
zu optimieren. Dabei kann beispielsweise
Methanol wie auch jeder andere
Kohlenwasserstoff beziehungsweise jedes
Kohlenwasserstoffgemisch (Erdgas, Benzin,
Diesel usw.) verwendet werden. Die beiden
Verfahren werden so miteinander
kombiniert, dass der Vorteil der Oxidation (Bereitstellung von Wärmeenergie) sich mit dem Vorteil der
Dampfreformierung (höhere Wasserstoffausbeute) optimierend ergänzt. Dies geschieht durch genaue Dosierung der
Luft- und Wasserdampfzufuhr. An die hier eingesetzten Katalysatoren werden besonders hohe Ansprüche gestellt, da
sie sowohl die Dampfreformierung mit der Wassergas-Shift-Reaktion, als auch die partielle Oxidation begünstigen
müssen.
Gasaufarbeitung
Enthält das Produkt Anteile von CO, so kann die Wasserstoffausbeute noch gesteigert werden. Nach der
Reformierung wird das Synthese-Gas weiter aufgearbeitet. Es folgt in einem nächsten Schritt die CO-Konvertierung
mittels der Wassergas-Shift-Reaktion. Gefolgt von einer gegebenenfalls erforderlichen CO-Fein-Reinigung mittels
präferentieller Oxidation oder Selektiver Methanisierung wird CO chemisch umgesetzt oder physikalisch durch
Druckwechsel-Adsorption oder eine wasserstoffpermeablen Membran aus einer Palladium-Silber-Legierung (PdAg)
abgetrennt. Großtechnisch besteht auch die Möglichkeit CO 2 und H 2 S (Schwefelwasserstoff) mit Methanol
(Rectisolverfahren) auszuwaschen.
Kværner-Verfahren
(siehe auch Artikel Kværner-Verfahren)
Das vom norwegischen Unternehmen Kværner entwickelte Verfahren trennt Kohlenwasserstoffe in einem
Plasmabrenner bei 1600 °C vollständig in Aktivkohle (reinen Kohlenstoff) und Wasserstoff.
• Allgemeine Reaktionsgleichung:
• Reaktionsgleichung für Methan:
Eine 1992 in Kanada erbaute Pilotanlage erreichte einen Wirkungsgrad von nahezu 100 %, wovon etwa 48 % in
Wasserstoff, etwa 40 % in Aktivkohle und etwa 10 % in Heißdampf übergehen.
Biomasse
(siehe auch Artikel Biowasserstoff)
Biomasse besteht meist hauptsächlich aus Kohlenhydraten und kann in ähnlichen Verfahren umgesetzt werden, wie
Kohlenwasserstoffe. Eine weitere Option könnte die anaerobe Fermentation mit Hilfe von Mikroorganismen sein.
Dampfreformierung
Biomasse besteht im Wesentlichen aus Kohlenhydraten und anderen wasserstoff- und kohlenstoffhaltigen
organischen Verbindungen. Diese können mittels allothermer oder autothermer Dampfreformierung in molekularen
Wasserstoff umgewandelt werden. Da Biomasse zu etwa 40 % aus Sauerstoff besteht, vergast sie fast selbstständig
mit nur wenig zusätzlichem Sauerstoff, um die endotherme Reaktion durchzuführen. Man erreicht daher deutlich
höhere Wirkungsgrade als beispielsweise bei der Vergasung von Kohle.