Nach einem Aufruf zur Interessenbekundung wurden 24 hydrothermale Vergasungsprojekte ausgewählt, die meisten davon im Industriebereich. Um diesen Sektor entstehen zu lassen, der große Mengen an Abfall in erneuerbares Gas umwandeln könnte, wird staatliche Unterstützung erwartet.
Zu den Herausforderungen, die es für eine erfolgreiche Energiewende zu bewältigen gilt, gehört nicht zuletzt die Produktion von Methan aus erneuerbaren Quellen. Der Gasvektor bleibt für bestimmte Anwendungen in industriellen Prozessen unerlässlich und kann in Gebäuden (Heizung und Kochen), Mobilität (BioNGV-Fahrzeuge) und Stromerzeugung (Spitzenkraftwerke in einem zu 100 % erneuerbaren Stromsystem) Interesse aufrechterhalten oder neue Bedeutung gewinnen. Seine Dekarbonisierung ist daher unerlässlich.
Die anaerobe Vergärung organischer Abfälle ist heute die wichtigste Möglichkeit, das Netz mit Gas aus erneuerbaren Quellen zu versorgen: Ende November verfügten 720 anaerobe Vergärungsstandorte über eine Einspeisekapazität von 13,2 GWh/Jahr. Wenn sich diese Technologie weiter erheblich weiterentwickelt, sollten ihr zwei ihrer Verwandten folgen: Pyrogasifizierung und hydrothermale Vergasung. Letzteres war gerade Gegenstand eines Aufrufs zur Interessenbekundung (AMI), bei dem 24 Projekte eingereicht wurden.
„Dies ist eine Premiere in Frankreich, die es ermöglichen sollte, möglichst viele Interessengruppen zusammenzubringen, um zu zeigen, dass die hydrothermale Vergasung eine Vielzahl von Sektoren und Inputs betrifft, und um französischen Entwicklern die Möglichkeit zu geben, sich weiterzuentwickeln den industriellen Einsatz dieser Technologie sicherstellen“fasst Robert Muhlke, Projektleiter für hydrothermale Vergasung bei GRTgaz, zusammen.
Technologische Vorteile müssen bestätigt werden
Das AMI wurde vom strategischen Komitee des Sektors „Neue Energiesysteme“ unterstützt und seine Leitung wurde GRTgaz, dem Manager des Gastransportnetzes, anvertraut. Er ist außerdem Leiter der nationalen Arbeitsgruppe zur hydrothermischen Vergasung, die Ende 2023 die Idee des AMI initiierte und vorschlug.
Die Dynamik, die dieses AMI offenbart, ist ermutigend. In zehn verschiedenen Regionen waren drei Haupttätigkeitsbereiche vertreten:
- Landwirte/Methanisierer, die so Abfälle mit geringer methanogener Wirkung auf andere Weise recyceln können und vermeiden, dass ungeeignete Gärreste oder in zu großen Mengen im Verhältnis zu den Ausbringungsvorschriften anfallen;
- städtische Abfallverwalter (öffentlich und privat), die die Auswirkungen der Behandlung zahlreicher Abfälle, einschließlich Klärschlamm, verringern würden und Rückstände zurückgewinnen könnten, die möglicherweise in Nebenprodukte (Wasser, Energie, Nährstoffe) für ihr Gebiet umgewandelt werden könnten;
- Industrielle, insbesondere im Agrar- und Lebensmittelsektor sowie im Chemiesektor, die dort einen Absatzmarkt für komplexe Abfälle finden und gleichzeitig die Kosten ihrer Behandlung und die damit verbundenen Treibhausgasemissionen durch Energierückgewinnung und geringere Auswirkungen auf die Umwelt senken würden. Mit dieser alternativen Technologie zur Verbrennung oder Deponierung würde auch die Menge des Endabfalls sinken.
Unter den Gewinnern sind neunzehn Projekte in der Vorphase von industrieller Größe, die insgesamt 1,11 Millionen Tonnen Rohstoff pro Jahr verarbeiten würden. Damit hätten sie eine Methaneinspeisekapazität von 1.900 GWh/Jahr. Es ist zu beachten, dass zwei dieser Projekte 200 GWh/Jahr überschreiten. Fünf weitere Projekte von industrieller Größe in fortgeschrittener Phase liefern insgesamt 130.000 Tonnen Rohstoffe pro Jahr, also insgesamt 90 GWh/Jahr. Es gibt auch zwei kleinere industrielle Demonstrationsprojekte (jeweils maximal 4.000 Tonnen Rohstoffe pro Jahr).
Der Gesamtabfall, der für diese Projekte verwendet werden soll, beläuft sich auf 400.000 Tonnen Trockenmasse pro Jahr. Die Hälfte stammt aus der Agrar- und Ernährungsindustrie (Vinasse, Traubentrester, Weizenrückstände etc.), ein kleines Viertel aus der chemischen Industrie (Schwerdestillation, Industrieschlamm etc.) und der Rest verteilt sich etwa zu gleichen Teilen auf Gärreste und landwirtschaftliche Rückstände, Schlamm aus Kläranlagen und Siedlungsabfälle (Fett, Zellstoff, Glycerin, Bioabfall usw.). 73 % aller Abfälle sind biogenen Ursprungs.
Stellen Sie öffentliche Unterstützung für Projekte sicher
„Wenn die Projekte eine Chance sein sollen, das Wirtschaftsmodell der hydrothermischen Vergasung zu etablieren, müssen sie vor allem alle Vorteile dieser Lösung aufzeigen.“ Tatsächlich vermeiden wir erst ab einer bestimmten Anlagengröße die Auswirkungen von Verstopfungen in den Rohren und konzentrieren die Einträge weiter, um den Anteil an Kohlenstoff zu erhöhen, der zur Erzeugung von viel mehr injizierbarem Gas verwendet wird Ausgabe” erklärt Robert Mühlke.
Zur Erinnerung: Bei der hydrothermalen Vergasung bei vergleichbar hohen Drücken (250 bis 300 bar) gibt es zwei Prozessfamilien. Die erste arbeitet bei hohen Temperaturen (etwa 600 bis 650 °C), die zweite integriert eine Katalyse, die die Temperatur senkt (400 bis 450 °C) und die Reaktionszeit beschleunigt. Da Wasser das wesentliche Reagens ist, haben beide den Vorteil, dass sie Abfälle mit hohem Wassergehalt behandeln können. Sie ermöglichen es auch, verschiedene Abfallarten zu mischen, den anorganischen Teil des Abfalls (Phosphor, Kalium und Metalle) vor dem Vergaser auszufällen und abzuleiten und nach dem Prozess Wasser und Stickstoff zurückzugewinnen. Und natürlich ein synthetisches Gas, das nach der Aufbereitung synthetisches Methan und CO liefert2 Rückstand von hoher Reinheit.
Wie können wir sicherstellen, dass die 24 AMI-Projekte erfolgreich sind? „Wir treten in eine Diskussionsphase mit den staatlichen Diensten ein, damit diese durch experimentelle Verträge finanziell unterstützt werden können. Dies würde eine etwas längere Lernphase ermöglichen, sodass Landwirte die Technologie mit ihrem spezifischen Input ordnungsgemäß testen können. Auch regulatorische Aspekte müssen berücksichtigt werden, da kein aktueller ICPE-Abschnitt thermochemische Umwandlungsprozesse integriert.“erklärt Robert Mühlke.
Die Unterstützung ab 2025 würde es französischen Entwicklern ermöglichen, Demonstrationsprojekte bis Ende 2026 zum Erfolg zu führen und ihren Betrieb bis 2028 zu optimieren. Industrielle Einsätze ab 2027/2028, die auch Niederländisch, Schweiz und Spanisch integrieren würden, würden den Weg für die Produktionsentwicklung ebnen vom Sektor prognostiziert: 2 TWh pro Jahr erneuerbares Gas bis 2030, 12 TWh bis 2035 und mindestens 50 TWh bis 2040/2050.
