AMAZE - AmMoniA as a Zero-carbon fuel and H2 carrier

Résumé

Ammoniak ist eine weltweit verwendete Grundchemikalie mit einer Jahresproduktion von über 150 Millionen Tonnen. Die Nachfrage wird aufgrund seiner Verwendung als Wasserstoffträger und als Kraftstoff in der Schifffahrt voraussichtlich steigen. Die derzeitige Produktion, bei der fossile Brennstoffe als Wasserstoffquelle verwendet werden, hat jedoch erhebliche Auswirkungen auf die CO2-Emissionen. Das Projekt zielt darauf ab, eine integrierte Technologie für die dezentrale Produktion von grünem Ammoniak (zur Nutzung lokaler grüner Energiequellen anstelle fossiler Brennstoffe) und dessen katalytisches Cracken vor Ort (z. B. auf Schiffen) zu entwickeln, wobei alle Mitglieder der CET-Partnerschaft eine Pilotanlage bauen und in der EU nutzen sollen. Das übergeordnete Ziel des Projekts besteht daher darin, den Prozess der dezentralen Produktion von grünem Ammoniak mit der Ammoniak-Katalysator-Cracking-Technologie bis zur Technologie-Reifegradstufe 6 zu entwickeln, um Kunden die Möglichkeit zu bieten, grünes Ammoniak als Energie- oder Wasserstoffträger zu nutzen. Das Ziel besteht darin, Technologien zu entwickeln, die auf dieser TRL-Stufe noch nicht verfügbar sind. Daher sind die Produktion von H2 durch Elektrolyse und der Transport/die Lagerung von Ammoniak nicht Teil dieses Ziels. Mit dem thermischen katalytischen Cracken von Ammoniak soll auch ein neuer elektrokatalytischer Weg entwickelt werden, der eine Reihe potenzieller Vorteile für Vor-Ort-Anwendungen bietet.

Textes supplémentaires

Publikationen / Ergebnisse

Das Projekt AMAZE vereint führende Partner aus den Bereichen Chemieingenieurwesen, chemische Produktion sowie Katalysatoren für die Ammoniak- und Wasserstoffsynthese – darunter CASALE SA, Clariant, Hy-Sytech, Kavala Novasolutions, CIECH sowie mehrere akademische Institutionen (Universität Messina, OST, SUPSI, Universität Valladolid, UCLouvain, Power2X Analytics) – mit dem Ziel, die Vor-Industrialisierung von grünem Ammoniak als CO2-freiem Kraftstoff und Wasserstoffträger voranzutreiben. Das Projekt adressiert den dringenden Bedarf, die Ammoniakproduktion zu dekarbonisieren, die traditionell eine bedeutende Quelle von CO2-Emissionen darstellt, indem neue Katalysatoren und integrierte Prozesse entwickelt werden: für die Herstellung von Ammoniak aus erneuerbarem Wasserstoff sowie für die effiziente Rückumwandlung von Ammoniak in Wasserstoff am Ort des Bedarfs. Vor dem Hintergrund des globalen Vorstoßes hin zu nachhaltigen Energielösungen zielt AMAZE auf zwei wesentliche technologische Durchbrüche ab: (1) die dezentrale, kleinmaßstäbliche Synthese von grünem Ammoniak unter Einsatz von Katalysatoren auf Basis nicht-kritischer Rohstoffe und (2) innovative thermo-katalytische und elektro-katalytische Technologien für das Ammoniak-Cracking bei niedrigeren Temperaturen und höheren Wirkungsgraden. Diese Fortschritte sollen Ammoniak zu einem praktikablen und flexiblen Energievektor für Sektoren wie die Schifffahrt und die langfristige Energiespeicherung machen, wobei vorhandene Infrastruktur und Logistikketten genutzt werden.Bis zum Ende des Projekts wird AMAZE eine modulare Pilotanlage demonstriert haben, die in der Lage ist, grünen Ammoniak in relevanten Maßstäben zu produzieren und zu spalten, neue Katalysatorformulierungen zu validieren und einen digitalen Zwilling sowie KI-basierte Prozessoptimierung zu integrieren. Zu den zentralen Ergebnissen zählen die Entwicklung von Katalysatoren mit Stabilität über Hunderte von Betriebsstunden, ein energieeffizientes Ammoniak-Cracking nahe Umgebungsbedingungen sowie der erfolgreiche Betrieb einer Piloteinheit mit einer Produktionskapazität von mindestens 4 Tonnen grünem Ammoniak pro Jahr. Lebenszyklus- und techno-ökonomische Bewertungen bestätigen, dass die AMAZE-Technologien die Treibhausgasemissionen im Vergleich zu konventionellen Verfahren um über 90 % reduzieren können – bei gleichzeitig sinkenden Produktionskosten und der Ermöglichung einer dezentralen Nutzung erneuerbarer Energien. Die Wirkung von AMAZE ist erheblich: Das Projekt ebnet den Weg dafür, dass Ammoniak zu einem Eckpfeiler der Wasserstoffwirtschaft wird, unterstützt den Übergang zu erneuerbaren Energien, verringert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und eröffnet neue Geschäftsmöglichkeiten in den Bereichen Energie, Schifffahrt und nachhaltige Landwirtschaft. Die Projektergebnisse positionieren die Partner an der Spitze der Innovation im Bereich sauberer Energietechnologien – mit validierten Lösungen, die bereit für die industrielle Skalierung und eine breite Markteinführung sind.

Détails du projet

Office de recherche
BFE
Statut du projet
In Bearbeitung
Type de projet
Forschungsprojekt
Date de début
2024-10-31
Date de fin
2029-10-30
Coûts totaux approuvés
CHF 860000.00
Section
Wasserstoff
Domaine politique NABS
Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie

Catégories

Unallocated hydrogen

Labels

Wasserstoff P+D