mit Plasmatechnologie zur Decarbonisierung
Die Umstellung der Industrie auf klimaneutrale Prozesswärme ist eine der großen Herausforderungen der Energiewende. Für Hochtemperaturprozesse wie z.B. der Herstellung von Zement oder dem Schmelzen von Glas werden bisher fast ausschließlich fossile Brennstoffe eingesetzt, die sich aufgrund ihrer hohen Energiedichte sehr gut dafür eignen.
Aktuell wird diese Wärme größtenteils durch die Verbrennung fossiler Energieträger, wie -z. B. Erd- oder Prozessgase, erzeugt. Mit dem Ziel klimaneutraler Produktionsprozesse sind der schrittweise Ersatz fossiler Brennstoffe durch nachhaltige Energieträger, wie z. B. grünen Strom oder Wasserstoff, notwendig.
Neben dem Einsatz von Wasserstoff bietet die Plasmatechologie die Möglichkeit, direkt mittels (grünem) Strom Wärme mit Temperaturen von über 1200 °C bereit zu stellen. Dazu wird ein Trägergas wie z.B. Wasser oder Luft durch einen elektrischen Lichtbogen auf die hohen Temperaturen direkt aufgeheizt. Das aus dem Brenner austretende Gas kann als Wärmeübertager eingesetzt werden und bietet zusätzlich noch die Möglichkeit, dass die erzeugten radikal unterstützend als Reaktant für eine gezielte chemische Reaktion eingesetzt werden.
Seit über 20 Jahren werden bei der PlasmaAir lichtogenbeizte Plasmabrenner entwickelt und für unterschiedliche Anwendungen bei industriellen Kunden eingesetzt.
| Plasmaquelle | Plasmagas | Leistungsbereich | Anwendung |
|---|---|---|---|
| PBR | Wasserdampf, Luft, Sauerstoff | 5-120 kW |
FCKW Spaltung Pyrolyse von Kunststoffen POX von Synthesegasen |
| PBI | Stickstoff, Wasserstoff | 5-40 kW | Plasma abatement systeme für Halbleiterindustrie,
Methanpyrolyse |
| PBC | Methan, Wasserstoff, Methan-Wasserstoff | 50-120 kW | Wasserstoffproduktion,
Herstellung von türkisem Wasserstoff |
In den letzten Jahren wurde die Technologie speziell für Anwendungen aus der Energiewende in der Anwendung, in der Leistung und bei den Plasmagasen weiter entwickelt.
Als Plasmagase sind Methan und CO2 zunehmend in den Fokus gerückt. Die Methanpyrolyse (Spaltung von Erdgas, Biogas) ist als Ausgangsprodukt zur Wasserstoffgewinnung (türkiser Wasserstoff) ein Baustein zur Deckung des zukünftigen Wasserstoffbedarfs aus grünem Strom. Der Vorteil des Verfahrens ist ein um Faktor 3 niedriger Energieeinsatzes im Vergleich zur Elektrolyse.
Die Leistung für Wasserdampfplasmaquellen wurde von 20 auf über 100 kW erweitert und der Quellen sind somit für Pyrolyseprozesse z.B. der Umsetzung von Kunststoffabfällen zur Wasserstoffgewinnung einsetzbar.
Kohlendioxid als Plasmagas kann als Wärmeträger genutzt werden. Führt man den Wärmeträger im Kreis, kann der Prozess geschlossen und CO2 neutral gestaltet werden. Diese Prozessführung ist für die Pyrolyse oder die Zementherstellung eine Alternativ.
Die PlasmaAir AG bietet turnkey Plasmaanlagen inklusive dem notwendigen Zubehör wie der Stromversorgung und einer Prozessteuerung an.
Die Quellen selbst können individuell zum Einbau an oder in Reaktoren angepasst werden.
Plasmabrenner mit Methan als Plasmagas, 50 % elektrische und 50 % chemische Leistung