Erneuerbare Methanolproduktion aus grünem Wasserstoff und erfasstem CO2: Eine techno-ökonomische Bewertung

Dieses Papier zielt darauf ab, eine Machbarkeitsstudie für eine Power-to-Fuel-Anlagenkonfiguration zu präsentieren, die für die Produktion von 500 kg/h erneuerbarem Methanol (E-Methanol) aus grünem Wasserstoff und erfasstem Kohlendioxid entworfen wurde. Wasserstoff wird durch Elektrolyse von Wasser unter Nutzung der Überproduktion erneuerbarer Elektrizität gewonnen. Es wird angenommen, dass Kohlendioxid aus dem Abgas eines herkömmlichen Kraftwerks mittels eines aminhaltigen CO2-Absorptionssystems separiert wird. Ein umfassendes Prozessmodell wurde mit Unterstützung des Aspen Plus-Tools entwickelt, um alle Anlagenteile und das Gesamtsystem zu simulieren. Nach der Prozessoptimierung wurde eine detaillierte wirtschaftliche Analyse – basierend auf Kapital- und Betriebskosten, die aus Erfahrungen im kommerziellen Maßstab abgeleitet wurden, und unter Annahme einer Lebensdauer von 20 Jahren – durchgeführt, um die nivellierten Kosten für Methanol (LCoM) von 960 €/t (etwa 175 €/MWh) zu berechnen. Die Analyse bestätigt, dass die Technologie aus wirtschaftlicher Sicht heute noch nicht wettbewerbsfähig ist, da der LCoM mehr als das Doppelte des aktuellen Methanolpreises auf dem internationalen Markt (450 €/t) beträgt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass der Prozess voraussichtlich in naher Zukunft wettbewerbsfähig werden wird, als Folge der neuen europäischen Richtlinien. Die Studie zeigt auch, dass der LCoM hauptsächlich von den Strompreisen und den Investitionskosten für den Elektrolyseur sowie dem Kapazitätsfaktor der Anlage beeinflusst wird.