DE102014006430A1 - Verfahren zur Energieversorgung insbesondere netzferner oder mobiler Verbraucher, Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens und darin verwendbares Stoffgemisch - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Energieversorgung insbesondere netzferner oder mobiler Verbraucher auf Basis flüssiger organischer Wasserstoffträger(LOHC)-Materialien, bei welchem ein mit Wasserstoff beladenes LOHC-Material unter Wärmezufuhr derart dehydriert wird, dass der Wasserstoff zumindest teilweise aus dem mit Wasserstoff beladenen LOHC-Material freigesetzt und dadurch von dem LOHC-Material getrennt wird, das nunmehr als zumindest teilentladenes, regeneriertes LOHC-Material vorliegt, wobei ein Stoffgemisch, das das beladene LOHC-Material und einen Zusatzstoff enthält, bereitgestellt wird, und der Zusatzstoff mittels eines Stofftrennverfahrens von dem beladenen LOHC-Material getrennt und zwecks Bereitstellen der für die Wärmezufuhr erforderlichen Energie zumindest teilweise verbrannt wird. Ferner wird eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens angegeben. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Stoffgemisch, welches ein mit Wasserstoff beladenes LOHC-Material und einen verdampfbaren Zusatzstoff, vorzugsweise einen Biokraftstoff, enthält.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Energieversorgung insbesondere netzferner oder mobiler Verbraucher auf Basis flüssiger organischer Wasserstoffträger(LOHC)-Materialien nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, auf eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9 sowie auf ein darin verwendbares Stoffgemisch.
  • Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus Teichmann et al., A future energy supply based on Liquid Organic Hydrogen Carriers (LOHC), Energy Environ. Sci., 2011, 4, 2767–2773 sowie aus der US 7,101,530 B2 bzw. der darauf basierenden EP 1 475 349 A2 bekannt. Wie zuvor angedeutet, steht die Abkürzung „LOHC” für flüssige organische Wasserstoffträger-Materialien (Englisch: liquid organic hydrogen carriers). Bei diesen Verfahren wird Wasserstoff beispielsweise über die Elektrolyse aus regenerativer Energie erzeugt und mittels einer katalytischen Hydrierung der LOHC-Materialien gespeichert. Dieser Speichervorgang kann zentral in stationären Anlagen erfolgen. Die Hydrierung ist ein exothermer Vorgang, es wird also Wärme freigesetzt.
  • Bei Bedarf wird der Wasserstoff in einer endothermen Dehydrierungsreaktion, welche üblicherweise katalytisch abläuft, wieder freigesetzt und einer anschließenden Nutzung z. B. in einem Verbrennungsmotor oder in einer Brennstoffzelle zugeführt. Bei der Energieversorgung netzferner Verbraucher kann es sich sowohl um mobile Anwendungen wie z. B. in Kraftfahrzeugen oder anderen Straßenfahrzeugen, in Schienenfahrzeugen, Golf-Carts oder bei der Bordstromversorgung von Schiffen und Yachten als auch um stationäre Anwendungen wie z. B. der Energieversorgung einer abgelegenen Berghütte, die Beleuchtung von Baustellen oder von Warnschildern für Baustellen etc. handeln. Der Begriff „netzferner Verbraucher” ist derart definiert, dass bei diesen kein dauerhafter Anschluss an das elektrische Netz vorhanden ist und dieser nicht oder nur unter beträchtlichen Kosten oder unter Verlust wesentlicher Funktionsmerkmale installiert werden könnte.
  • Die Wasserstoff-Freisetzung geschieht üblicherweise in einem geeigneten Dehydrierungsreaktor. Solche Reaktoren sind beispielhaft in der DE 10 2011 079 858 A1 oder in der US 7,485,161 B2 beschrieben. Bei der Dehydrierung wird das Trägermaterial üblicherweise in der Reaktion nicht verbraucht. Vielmehr kann dieses vollständig regeneriert, wiederbeladen und erneut als Energieträger eingesetzt werden.
  • Die vorgenannte Energieversorgung netzferner oder mobiler Verbraucher wird dadurch realisiert, dass der Dehydrierungsprozess in geeigneten Intervallen mit hydrierten, d. h. mit wasserstoffbeladenen LOHC-Materialien durchgeführt wird. Dazu sind entsprechende Behälter mit dem betreffenden LOHC-Material zu befüllen. Das Dehydrierungsprodukt, nämlich das dehydrierte, also entladene LOHC-Material kann in eigenen Behältern gesammelt werden. Es ist auch ein Austausch der gesamten Einheit bestehend aus LOHC-Behältern, LOHC-Dehydrierer(n) möglich. Bei den LOHC-Materialien handelt es sich um Stoffe, die sich hinsichtlich ihrer Handhabung, Lagerung und ihres Transports ähnlich wie Diesel-Kraftstoff verhalten. Diese ermöglichen eine sichere und effiziente Speicherung von Wasserstoff. Solche Trägermaterialien lassen sich unter Umgebungsbedingungen in der allgemein bestehenden Infrastruktur relativ unproblematisch handhaben und verlustfrei lagern. Solche Stoffe können in der bereits bestehenden Infrastruktur für Flüssigkraftstoffe distribuiert werden und insbesondere in Öltanks gelagert sowie in Tanklastwagen oder Tankschiffen transportiert und mittels Pumpen gefördert werden.
  • Zum Ausgleich möglicher Lastschwankungen wird die Dehydriereinheit in der Regel mit einer Batterie wie beispielsweise einer Blei- oder Lithium-Ionen-Batterie gekoppelt. Im Vergleich zu einer Energieversorgung ausschließlich über Batterien, bei welcher die gesamte elektrische Energie elektrochemisch gespeichert werden muss und insbesondere der Austausch der Batterie problematisch sein kann, ist bei dem genannten LOHC-Verfahren, wenn überhaupt, lediglich eine vergleichsweise kleine Batterie notwendig.
  • Bislang sind eine Reihe von Wasserstoff-Speicherverfahren untersucht worden. Der Nachteil aller gängigen Verfahren besteht in der niedrigen Energiedichte pro Volumen und in den zum Teil hohen Kosten. Bisher gängige Verfahren zur Speicherung von Wasserstoff als kryogene Flüssigkeit oder unter hohem Druck stellen technische Lösungen dar, die sich insbesondere aufgrund des hohen technischen Aufwands und der damit verbundenen relativ hohen Kosten sowie im Hinblick auf die Sicherheit dieser Systeme nicht oder nur sehr eingeschränkt für die Energieversorgung netzferner Verbraucher eignen.
  • Behälter mit komprimiertem Wasserstoff sind schwer abzudichten. Wasserstoff explodiert oder detoniert mit Druckwellen von mehr als 1000 m/s in fast jeder Mischung von 4 bis 75% mit Luft. Zudem ist die Mindestzündenergie niedriger als bei anderen gasförmigen Stoffen. Wasserstoff ist daher als hochentzündlich (Klasse F+) eingestuft und kann sich bei hohen Austrittsgeschwindigkeiten selbst entzünden. Der Formelumsatz bei der Explosion mit Luft ist mit 286 kJ/mol sehr hoch.
  • Insofern bietet sich mit den vorerwähnten LOHC-Materialien eine Technologie für die Energieversorgung netzferner Verbraucher an, die die Risiken der Lagerung und Bereitstellung reinen Wasserstoffs vermeidet.
  • Geeignete LOHC-Materialien sind beispielsweise aus der vorgenannten EP 1 475 349 A2 sowie aus dem Artikel von Brückner et al., Evaluation of Industrially Applied Heat-Transfer Fluids as Liquid Organic Hydrogen Carrier Systems, ChemSusChem 2014, 7(1), 229–235 bekannt. Dort sind insbesondere (poly)cyclische Kohlenwasserstoffe mit π-konjugierten Systemen beschrieben, die als Wasserstoffspeicher zur Verwendung in stationären und/oder mobilen Systemen eingesetzt werden können. Grundlage der Eignung solcher (poly)cyclischer Kohlenwasserstoffe ist deren Eigenschaft, bei moderaten Temperaturen in Gegenwart eines geeigneten Katalysators eine Hydrierungsreaktion einzugehen. Dabei wird Wasserstoff unter Sättigung der ungesättigten Doppelbindungen in die Substanz eingebaut, d. h. diese wird hydriert.
  • Der mittels Hydrierung chemisch gebundene Wasserstoff kann dann beispielsweise vor Ort in einer Rückreaktion wieder aus dem hydrierten Produkt unter Regenerierung der aromatischen Substanz erhalten, d. h. freigesetzt werden. Die Speicherdichte für Wasserstoff ist bei einer solchen Reaktion volumenmäßig etwa doppelt so hoch wie in einem mit Wasserstoff gefüllten Tank, der unter einem Druck mit 700 bar steht. Ein Vorteil eines solchen LOHC-Verfahrens ist, dass geeignete LOHC-Materialien einfach zu handhaben und von ihren toxikologischen Eigenschaften weitgehend unbedenklich sind. Sie können damit auch in großen Mengen und auch von Privatanwendern gelagert und transportiert werden.
  • Lediglich beispielhaft wird auf ein Energiespeichersystem auf der Basis von LOHC-Materialien für Häuser hingewiesen, wie dieses in der DE 10 2011 121 704 A1 beschrieben ist.
  • Eine Herausforderung bei der vorerwähnten Dehydrierung des mit Wasserstoff beladenen LOHC-Materials besteht in der Tatsache, dass die Dehydrierungsreaktion endotherm ist, dass also Energie zuzuführen ist. Je nach verwendetem LOHC-Material sind dabei etwa 15 bis 40% des Heizwertes des freigesetzten Wasserstoffs aufzuwenden. Das Temperaturniveau liegt je nach verwendetem LOHC-Material üblicherweise bei 180 bis 350°C.
  • Bekannte Lösungsvorschläge sehen daher vor, den LOHC-Dehydrierer mit elektrischer Energie oder mit Hilfe von Wasserstoff zu beheizen.
  • Beide Vorschläge wirken sich jedoch deutlich negativ auf den Gesamtwirkungsgrad des Verfahrens aus, da die unter Verlusten erzeugten Produkte, nämlich Strom bzw. Wasserstoff, teilweise für den Prozess selbst gebraucht werden und deshalb der eigentlichen Anwendung nicht vollständig zur Verfügung stehen. Weiterhin existieren Überlegungen, die Dehydrierung mit einer Hochtemperatur-Wasserstoff-Nutzung z. B. mit einem Verbrennungsmotor oder einer Hochtemperatur-Brennstoffzelle zu koppeln. Beide Möglichkeiten sind jedoch nicht in allen Anwendungen und insbesondere nicht bei kleinen und mittleren Leistungsgrößen technisch sinnvoll und wirtschaftlich darstellbar.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem die für die Dehydrierung erforderliche Wärmemenge besonders einfach und effizient bereitgestellt werden kann. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens und ein darin verwendbares Stoffgemisch anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß verfahrensseitig durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und vorrichtungsseitig durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Ferner wird diese Aufgabe durch ein Stoffgemisch mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das mit Wasserstoff beladene LOHC-Material unter Wärmezufuhr derart dehydriert, dass der Wasserstoff zumindest teilweise aus dem mit Wasserstoff beladenen LOHC-Material freigesetzt und dadurch von dem LOHC-Material getrennt wird, das nunmehr als zumindest teilentladenes, regeneriertes LOHC-Material vorliegt, wobei ein Stoffgemisch, das das beladene LOHC-Material und einen Zusatzstoff enthält, bereitgestellt wird, und der Zusatzstoff, bevorzugt zeitlich und räumlich vor der Freisetzung des Wasserstoffs aus dem LOHC-Material, mittels eines Stofftrennverfahrens von dem beladenen LOHC-Material getrennt und zwecks Bereitstellen der für die Wärmezufuhr erforderlichen Energie zumindest teilweise verbrannt wird. Bei einer nicht vollständigen Be- und Entladung des LOHC-Materials kann dieses auch im teilbeladenen Zustand vorliegen. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht zur Bereitstellung der für die endotherme Dehydrierung des LOHC-Materials notwendigen Energie eine Stofftrennung zwischen beladenem LOHC-Material und Zusatzstoff vorzugsweise in unmittelbarer zeitlicher und räumlicher Nähe vor der Wasserstofffreisetzung aus dem beladenen LOHC-Material durch eine Dehydrierung vor. Im Anschluss daran wird der abgetrennte Zusatzstoff zum Bereitstellen der für die Dehydrierung erforderlichen Reaktionswärme verbrannt, also thermisch umgesetzt. Die auf diese Weise erzeugte Wärme wird also der endothermen Dehydrierreaktion zugeführt, wodurch die Freisetzung von Wasserstoff aus dem beladenen LOHC-Material ermöglicht wird. Das beladene LOHC-Material selbst wird nicht für die Bereitstellung der für die Wärmezufuhr erforderlichen Energie benötigt und steht uneingeschränkt für die Freisetzung von Wasserstoff zur Verfügung. Die vorliegende Erfindung ermöglicht damit eine system-integrierte Bereitstellung der Dehydrierwärme durch ein Stoffgemisch, welches auch als LOHC-„Kraftstoff”, nämlich einer Mischung aus beladenem LOHC-Material und einem Zusatzstoff, bezeichnet werden kann. Zum Bereitstellen der Dehydrierwärme kann daher ausschließlich der preiswerte Zusatzstoff verbrannt werden.
  • Vorteilhafterweise liegt der Zusatzstoff unter Umgebungsbedingungen im flüssigen Aggregatszustand oder im flüssigen LOHC-Material gelöst vor, weist einen von dem LOHC-Material deutlich abweichenden Siedepunkt und eine hinreichend hohe Energiedichte (gravimetrischer und volumetrischer Heizwert) auf und ist vorzugsweise aus regenerativen Quellen herstellbar. Insofern kann das Stoffgemisch, welches das beladene LOHC-Material und den Zusatzstoff enthält, ausschließlich in der flüssigen Phase vorliegen. Dies erleichtert eine gute, häufig homogene Mischung der im Stoffgemisch vorliegenden Komponenten. Deutlich voneinander abweichende Siedepunkte erleichtern die Trennung von LOHC-Material und Zusatzstoff beispielsweise durch thermische Stofftrennverfahren. Eine hohe Energiedichte des Zusatzstoffes hat den Vorteil, dass das eingesetzte Stoffgemisch zu einem weit überwiegenden Teil aus dem beladenen LOHC-Material und zu einem lediglich kleinen Teil aus dem Zusatzstoff bestehen kann. Die Herstellung des Zusatzstoffes aus regenerativen Quellen ermöglicht eine bilanziell emissionsfreie Energieversorgung.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Zusatzstoff ein Biokraftstoff oder ein fossiler Kraftstoff oder ein Gemisch aus Biokraftstoff/fossilem Kraftstoff, beispielsweise Methanol, Ethanol, bevorzugt Bio-Ethanol, Ottokraftstoff, Ameisensäure, Butan, Iso-Butan, Pentan, Methyl-tert-butylether (MTBE), Ethyl-tert-butylether (ETBE), Flüssiggas, bevorzugt Liquefied (verflüssigtes) Petroleum Gas (LPG), oder ein anderer Stoff, ausgewählt aus einem oder mehreren der Gruppe der Kohlenwasserstoffe oder der Sauerstoff-funktionalisierten Kohlenwasserstoffe. Der Zusatzstoff kann auch ein Stoffgemisch der oben genannten Komponenten, wie z. B. ein Benzinschnitt, sein. Bevorzugt kann der Zusatzstoff ein aus Biomasse hergestellter Biokraftstoff sein oder, sofern ein Biokraftstoff nicht zur Verfügung steht, ein fossiler Kraftstoff. Besonders bevorzugt kann hier aus Biomasse hergestelltes Bio-Ethanol für die Zumischung zum LOHC-Material zum Einsatz kommen. Während des Wachstums der Pflanzen wurde die gleiche Menge an Kohlendioxid chemisch gebunden, die bei der späteren Verbrennung des Stoffes wieder freigesetzt wird. Über die gesamte Nutzungsbilanz gesehen wird daher netto kein Kohlendioxid in die Atmosphäre emittiert, so dass es sich hier um eine emissionsfreie, regenerative Technologie der Wasserstoffbereitstellung handelt. Die Zumischung von 10% Ethanol zu dem LOHC-Material entspricht der heute in großem Maßstab praktizierten Zumischung von Bio-Ethanol zu Ottokraftstoffen, üblicherweise als „Super-E10” bezeichnet.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung beträgt der Anteil des Zusatzstoffes am Stoffgemisch bis etwa 25%, bevorzugt 5 bis 15%, besonders bevorzugt 8 bis 12%. Insofern steht der wesentliche Hauptteil des zum Einsatz kommenden Stoffgemisches für diejenige Komponente, nämlich das LOHC-Material, zur Verfügung, an die der Wasserstoff angelagert wird. Lediglich ein geringer Teil des Stoffgemisches wird demnach in Form des Zusatzstoffes zur Bereitstellung der für die Wärmezufuhr erforderlichen Energie eingesetzt.
  • Gemäß einer anderen Weiterbildung ist das Stofftrennverfahren ein thermisches Stofftrennverfahren, vorzugsweise eine Verdampfung, Destillation oder Pervaporation, oder ein Membrantrennverfahren, besonders bevorzugt mittels Ultrafiltration, oder eine Phasentrennung. Insofern kann die Stofftrennung von LOHC-Material auf der einen Seite und Zusatzstoff auf der anderen Seite durch einfaches Verdampfen des flüchtigeren, d. h. leichter siedenden Zusatzstoffes erfolgen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass das beladene LOHC-Material für die vollständige Freisetzung des darin gespeicherten Wasserstoffes ohnehin auf ein Temperaturniveau von etwa 200 bis 300°C zu erwärmen ist. Bei dieser Temperatur ist ein Zusatzstoff mit deutlich abweichendem, d. h. niedrigerem Siedepunkt (Ethanol hat beispielsweise einen Siedepunkt von 78°C), ohnehin schon aus der flüssigen in die dampfförmige Phase übergetreten und liegt insofern in dem flüssigen Stoffgemisch in nennenswerten Anteilen nicht mehr vor.
  • Vorteilhafterweise kommt als LOHC-Material ein Substrat mit einem ausgedehnten π-konjugierten System, bevorzugt aus (poly)cyclischen Kohlenwasserstoffen, besonders bevorzugt aus Toluol, Benzyltoluol, Dibenzyltoluol, N-Ethylcarbazol oder Naphthalin, zum Einsatz. Derartige Kohlenwasserstoffe ermöglichen, wie bereits eingangs erwähnt üblicherweise in Gegenwart eines geeigneten Katalysators, eine Hydrierungsreaktion einzugehen. Solche Materialien lassen sich vergleichsweise einfach und unproblematisch handhaben. Die Speicherung des Wasserstoffes als gebundener Wasserstoff ist mit diesen Materialien sehr viel unkomplizierter als die Speicherung reinen Wasserstoffs. Mit diesen Stoffen ist also ein effizienter, sicherer und kostengünstiger Wasserstoffspeicher für die verlustfreie mittelfristige Speicherung möglich. Derartige Stoffe können nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen.
  • Gemäß einer anderen Weiterbildung wird zumindest ein Teil der für die Wärmezufuhr bei der Stofftrennung und/oder bei der Dehydrierung benötigten Wärmemenge mittels einer externen Wärmequelle, z. B. wenigstens einer Photovoltaik-Zelle, thermosolar oder mittels anderer vorzugsweise für netzferne Anwendungen geeigneter elektrischer oder thermischer Quellen, bereitgestellt. Auf diese Weise kann das Anfahren des Stofftrennprozesses und selbst die Freisetzung von Wasserstoff aus dem beladenen LOHC-Material auf einfache und unkomplizierte Weise dezentral ohne elektrischen Netzanschluss erfolgen. Gerade in abgelegenen Gebieten oder im mobilen Einsatz steht dem Verbraucher häufig kein elektrischer Netzanschluss zur Verfügung, so dass sich das erfindungsgemäße Verfahren gerade für derartige Einsatzfälle eignet. Die Kopplung des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise mit einem Wärmespeicher ermöglicht das Bereitstellen zusätzlicher Energie, welche auch als weitere Wärme für die Dehydrierung genutzt werden kann.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird aus dem freigesetzten Wasserstoff vorzugsweise mittels wenigstens einer Brennstoffzelle elektrische Energie gewonnen. Die Verwendung von Brennstoffzellen zur Gewinnung von elektrischer Energie durch Oxidation von Wasserstoff ist weitgehend bekannt und findet in den verschiedensten Bereichen Anwendung. Bislang war bei dem Einsatz von Brennstoffzellen die Lagerung bzw. die Speicherung des Wasserstoffs, der bekanntlich in Gegenwart von Sauerstoff hochgradig explosiv ist, ein kritischer Aspekt. Wie erwähnt, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Wasserstoff unproblematisch gelagert und gespeichert werden, so dass sich die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit dem Einsatz von Brennstoffzellen vorteilhaft und effektiv einsetzen lässt.
  • Vorrichtungsseitig sind zum Durchführen eines vorgenannten Verfahrens ein Stofftrennapparat, mittels dem ein Stoffgemisch, das das mit Wasserstoff beladene LOHC-Material und einen Zusatzstoff enthält, in das beladene LOHC-Material und den Zusatzstoff trennbar ist, und ein LOHC-Dehydrierer vorgesehen, wobei der LOHC-Dehydrierer wenigstens einen Reaktor zum Freisetzen von Wasserstoff aus dem mit Wasserstoff beladenen LOHC-Material und wenigstens einen Brenner aufweist, welcher die für die Dehydrierung benötigte Wärmezufuhr zumindest teilweise durch Verbrennung des Zusatzstoffes sicherstellt. Eine solche Vorrichtung zum Bereitstellen von Energie kann als kompakte, platzsparende Einheit aufgebaut sein und autark betrieben werden. Da es sich bei den benötigten Komponenten, wie beispielsweise bei Verdampfern, Brennern, Kanistern oder Tanks für das eingesetzte Stoffgemisch, um Standardausführungen handelt, kann eine solche Vorrichtung kostengünstig hergestellt und betrieben werden. Die benötigten Komponenten sind technisch ausgereift und somit sicher einsetzbar.
  • Vorteilhafterweise ist der Stofftrennapparat in den LOHC-Dehydrierer integriert, wodurch eine besonders kompakte, leicht zu transportierende Vorrichtung entsteht. Die benötigten Anschlüsse zwischen dem Stofftrennapparat und dem Dehydrierer sind in derartigen Fällen vollständig vorinstalliert, so dass eine solche Vorrichtung schnell einsatzbereit ist.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der LOHC-Dehydrierer mit wenigstens einer Brennstoffzelle verbunden, mittels der aus dem im LOHC-Dehydrierer freigesetzten Wasserstoff elektrische Energie erzeugbar ist. Ein solches System eignet sich zur effektiven Gewinnung elektrischer Energie speziell in entlegenen Gebieten, wie z. B. auch Berghütten, ohne elektrischen Netzanschluss oder in mobilen Anwendungen. Im vorgenannten Sinne umfassen mobile Anwendungen den Einsatz des genannten Verfahrens und der Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens beispielsweise in PKW, LKW, Bussen, Zügen, Schiffen, Flurförderfahrzeugen und/oder Nutzfahrzeugen.
  • Das erfindungsgemäße Stoffgemisch enthält ein mit Wasserstoff beladenes LOHC-Material und einen verdampfbaren/brennbaren Zusatzstoff, welcher vorzugsweise ein Biokraftstoff ist, wobei der Anteil des Zusatzstoffes am Stoffgemisch vorzugsweise bis etwa 25%, bevorzugter 5 bis 15%, besonders bevorzugt 8 bis 12%, beträgt.
  • Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung bilden und deren einzige Figur zeigt:
    ein schematisches Schaubild einer Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens zur Energieversorgung insbesondere netzferner und/oder mobiler Verbraucher gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.
  • In der Figur ist schematisch eine Vorrichtung 1 zum Durchführen eines Verfahrens zur Energieversorgung insbesondere netzferner oder mobiler Verbraucher jedweder Leistungsgrößen auf Basis flüssiger organischer Wasserstoffträger(LOHC)-Materialien schematisch dargestellt. Wie erwähnt kann das Verfahren zur Energieversorgung netzferner und/oder mobiler Verbraucher eingesetzt werden, ist aber in seiner Anwendung nicht auf derartige Verbraucher beschränkt.
  • Dazu sind ein Stofftrennapparat 2, welcher auch die Funktion eines Vorwärmers hat, und ein LOHC-Dehydrierer 3 vorgesehen, der wenigstens einen Dehydrierungsreaktor, nachfolgend Reaktor 4 genannt, zum Freisetzen von Wasserstoff 5 aus einem mit Wasserstoff beladenen LOHC-Material 6 und wenigstens einen Brenner 7 aufweist.
  • Bei dem in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Stofftrennapparat 2 in den LOHC-Dehydrierer 3 integriert. Es ist aber auch möglich, den Stofftrennapparat 2 als gesonderte, d. h. vom LOHC-Dehydrierer 3 getrennte Einheit vorzusehen. Der Stofftrennapparat 2 ist dem Reaktor 4 und letztlich auch dem Brenner 7 vorgeschaltet.
  • Ein dem Stofftrennapparat 2 über eine Leitung 10 mittels einer Pumpe 11 zugeführtes Stoffgemisch 12 befindet sich in flüssiger Form in einem Behälter 13, vorzugsweise in einem Tank. Der Flüssigkeitsspiegel des Stoffgemisches 12 ist mit dem Bezugszeichen 14 gekennzeichnet.
  • Das Stoffgemisch 12 enthält das mit Wasserstoff beladene LOHC-Material 6 und einen Zusatzstoff 15. Mit Hilfe des Stofftrennapparates 2 ist das diesem Apparat zugeführte Stoffgemisch 12 in das beladene LOHC-Material 6 und den Zusatzstoff 15 trennbar. Das vom Stofftrennapparat 2 abgeführte, beladene LOHC-Material 6 wird dem Reaktor 4, der aus dem Stofftrennapparat 2 abgeführte Zusatzstoff 15 dem Brenner 7 zugeführt, wie dies in der Figur dargestellt ist. Der Brenner 7 stellt die für die Dehydrierung im Reaktor 4 benötigte Wärmezufuhr zumindest teilweise durch Verbrennung des Zusatzstoffes 15 sicher. Brenner 7 und Reaktor 4 sind beispielsweise über einen Wärmetauscher 16 gekoppelt.
  • Mit dem anderen Ende des LOHC-Dehydrierers 3 bzw. des Reaktors 4 ist eine weitere Leitung 17 verbunden, die in einen zweiten Behälter 20 mündet. In diesem Behälter befindet sich das zumindest teilentladene, regenerierte LOHC-Material 21, dessen Flüssigkeitsspiegel 22 den Flüssigkeitsstand im zweiten Behälter 20 anzeigt.
  • Die in der Figur angegebene Bezeichnung LOHC+ kennzeichnet letztlich das mit Wasserstoff beladene LOHC-Material 6, während die Bezeichnung LOHC– das zumindest teilentladene, regenerierte LOHC-Material 21 kennzeichnet.
  • Gemäß einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist dem zum Stofftrennapparat 2 geführten Stoffgemisch 12 ein Wärmetauscher zur Vorwärmung des Stoffgemisches durch das zumindest teilentladene, regenerierte LOHC-Material 21 zugeordnet. Beim Anfahren der in der Figur gezeigten Vorrichtung kann eine Vorwärmung des Stoffgemisches durch weitere Energiequellen, wie beispielsweise eine Photovoltaik-Zelle oder einen Wärmespeicher, erfolgen. Ebenso ist es möglich, das Betreiben des Stofftrennapparates 2 durch weitere Energiequellen zu unterstützen.
  • Wie erwähnt ist in der Figur eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung insofern gezeigt, als bei dieser der Vorrichtung 1 wenigstens eine Brennstoffzelle 23 zugeordnet ist. Dazu ist der LOHC-Dehydrierer 3 mit der wenigstens einen Brennstoffzelle 23 verbunden, mittels der aus dem im LOHC-Dehydrierer 3 freigesetzten Wasserstoff 5 elektrische Energie 24 erzeugbar ist. Eine Leitung 25 verbindet dazu den Reaktor 4 mit der Brennstoffzelle 23. Es ist klar, dass der in der Brennstoffzelle 23 ablaufende Prozess unter Zugabe von Luft abläuft und dass sich während des Prozesses Wasser bildet, das über eine mit der Brennstoffzelle 23 verbundene Leitung 26 abgeführt wird.
  • Gemäß einer nicht gezeigten Ausführungsform ist zwischen den Dehydrierer 3 bzw. Reaktor 4 und die Brennstoffzelle 23 noch ein Abscheider geschaltet, der Restmengen an dampfförmigem LOHC-Material oder Zusatzstoff aus dem Wasserstoffstrom entfernt.
  • Ebenso ist klar und aus der Figur ersichtlich, dass dem Brenner 7 Luft zugeführt und dass bei der Verbrennung Kohlendioxid (CO2) entsteht, wobei, wie zuvor erwähnt, bei Verwendung eines aus regenerativen Quellen hergestellten Zusatzstoffes die gesamte Nutzungbilanz ausgeglichen ist und insofern netto kein Kohlendioxid in die Atmosphäre emittiert wird.
  • Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Energieversorgung insbesondere netzferner und/oder mobiler Verbraucher auf Basis flüssiger organischer Wasserstoffträger(LOHC)-Materialien näher erläutert.
  • Dabei wird ein mit Wasserstoff beladenes LOHC-Material 6 unter Wärmezufuhr (siehe Brenner 7) derart dehydriert, dass der Wasserstoff zumindest teilweise in dem Reaktor 4 aus dem mit Wasserstoff beladenen LOHC-Material 6 freigesetzt und dadurch von dem LOHC-Material 6 getrennt wird, das nunmehr als zumindest teilentladenes, regeneriertes LOHC-Material 21 vorliegt.
  • Erfindungsgemäß wird dazu ein Stoffgemisch, das das beladene LOHC-Material 6 und einen Zusatzstoff 15 enthält, bereitgestellt. Der Zusatzstoff 15 wird mittels eines Stofftrennverfahrens von dem beladenen LOHC-Material 6 getrennt und zwecks Bereitstellen der für die Wärmezufuhr im Reaktor 4 erforderlichen Energie zumindest teilweise verbrannt. Insofern erfolgt die Wärmezufuhr zumindest teilweise durch Verbrennung eines (geringen) Teils des Stoffgemisches, nämlich des Zusatzstoffes 15. Das mit Wasserstoff beladene LOHC-Material 6 steht uneingeschränkt als Wasserstoff-Trägermaterial zur Verfügung.
  • Der Zusatzstoff liegt unter Umgebungsbedingungen im flüssigen Aggregatszustand oder im flüssigen LOHC-Material gelöst vor und weist einen von dem LOHC-Material 6 deutlich abweichenden Siedepunkt sowie eine hinreichend hohe Energiedichte auf. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Zusatzstoff aus regenerativen Quellen herstellbar.
  • Der Zusatzstoff kann ein Biokraftstoff oder ein fossiler Kraftstoff oder ein Gemisch aus Biokraftstoff/fossilem Kraftstoff sein. Beispielsweise ist der Zusatzstoff Methanol, Ethanol, bevorzugt Bio-Ethanol, Ottokraftstoff, Ameisensäure, Butan, Iso-Butan, Pentan, Methyl-tert-butylether (MTBE), Ethyl-tert-butylether (ETBE), Flüssiggas, bevorzugt Liquefied (verflüssigtes) Petroleum Gas (LPG), oder ein anderer Stoff ausgewählt aus einem oder mehreren der Gruppe der Kohlenwasserstoffe oder der Sauerstoff-funktionalisierten Kohlenwasserstoffe. In der Figur ist der Zusatzstoff 15 lediglich beispielhaft mit Ethanol bzw. E10 angegeben.
  • Wie zuvor erwähnt, wird nur ein (geringer) Teil des dem LOHC-Dehydrierer 3 bzw. dem Stofftrennapparat 2 zugeführten Stoffgemisches zur Bereitstellung der für die Dehydrierung erforderlichen Wärme verbrannt. Es hat sich herausgestellt, dass für die vollständige Freisetzung des gebundenen Wasserstoffs in einem katalytischen Prozess der Anteil des Zusatzstoffes am Stoffgemisch nur bis etwa 25%, bevorzugt 5 bis 15%, besonders bevorzugt 8 bis 12%, beträgt. Umgekehrt folgt daraus, dass etwa mindestens 75%, bevorzugt 85 bis 95%, besonders bevorzugt 88 bis 92% des eingesetzten Stoffgemisches regeneriert und damit erneut hydriert werden können.
  • Das Stofftrennverfahren ist beispielsweise ein thermisches Stofftrennverfahren, vorzugsweise eine Verdampfung, Destillation oder Pervaporation, oder ein mechanisches Stofftrennverfahren, bevorzugt ein Membrantrennverfahren, besonders bevorzugt mittels Ultrafiltration, oder eine Phasentrennung.
  • Als LOHC-Material 6 kommt ein Substrat mit einem ausgedehnten π-konjugierten System, bevorzugt aus (poly)cyclischen Kohlenwasserstoffen, besonders bevorzugt aus Toluol, Benzyltoluol, Dibenzyltoluol, N-Ethylcarbazol oder Naphthalin, zum Einsatz. Ferner können als LOHC-Material auch Gemische oder Derivate dieser Stoffe verwendet werden. Wie zuvor angedeutet wird gemäß einer nicht gezeigten Ausführungsform zumindest ein Teil der für die Wärmezufuhr bei der Stofftrennung und/oder bei der Dehydrierung benötigten Wärmemenge mittels einer externen, zusätzlichen Wärmequelle, z. B. wenigstens einer Photovoltaik-Zelle, thermosolar oder mittels anderer vorzugsweise für netzferne Anwendungen geeigneter elektrischer oder thermischer Quellen, bereitgestellt.
  • Wie ebenfalls zuvor erwähnt wird gemäß einer anderen, nicht gezeigten Ausführungsform der Erfindung das dem Stofftrennapparat zugeführte Stoffgemisch 12 durch das zumindest teilentladene LOHC-Material 21 vorgewärmt.
  • Gemäß einer weiteren, nicht gezeigten Ausführungsform der Erfindung wird das Stoffgemisch 12 durch den Abgasstrom der LOHC-Verbrennung beispielsweise dadurch gefördert, dass die das Stoffgemisch 12 fördernde Pumpe 11 durch den Abgasstrom angetrieben wird.
  • Wie in der Figur gezeigt wird aus dem freigesetzten Wasserstoff 5 besonders bevorzugt mittels wenigstens einer Brennstoffzelle 23 elektrische Energie 24 gewonnen. Dazu wird der bei der Dehydrierung freigesetzte Wasserstoff 5 der Brennstoffzelle 23 zugeführt.
  • Zusammengefasst wird das das mit Wasserstoff H2 beladene LOHC-Material 6 und den Zusatzstoff 15 enthaltene Stoffgemisch 12 aus dem Behälter 13 mittels der Pumpe 11 in den Stofftrennapparat 2 gefördert. Das Stoffgemisch wird in diesem Apparat aufgespalten in das beladene LOHC-Material 6 einerseits und den Zusatzstoff 15 andererseits. In dem Dehydrierer 3 wird der Wasserstoff unter Wärmezufuhr, nämlich unter Verbrennung des Zusatzstoffes 15 im Brenner 7, in einem katalytischen Prozess zumindest teilweise freigesetzt. Das zumindest teilentladene LOHC-Material 21 fließt über die Leitung 17 in den Behälter 20, der Wasserstoff H2 (Bezugszeichen 5 in der Figur) steht in gasförmiger Form für die geplante Verwendung, beispielsweise auch für eine mobile Anwendung, zur Verfügung. Die für die Wasserstoff-Freisetzung notwendige Wärme wird erfindungsgemäß durch die thermische Verbrennung des Zusatzstoffes 15 eingebracht. Der Brenner 7 ist beispielsweise ein (modifizierter) Ölbrenner.
  • Der freigesetzte Wasserstoff kann zur Erzeugung von Wärme beispielsweise in einem Heizpilz in der Gastronomie und/oder von Licht auch direkt verbrannt werden.
  • Der Dehydrierer kann als ortsfestes System, bei dem das Stoffgemisch und das zumindest teilentladene LOHC-Material 21 beispielsweise in Kanistern ausgetauscht werden (ein Kanister vorgesehen für das das LOHC+ und den Zusatzstoff enthaltende Stoffgemisch, ein anderer Kanister vorgesehen für LOHC–), ausgebildet sein. Dehydrierer und Brennstoffzelle können auch als sogenanntes Wechselsystem aufgebaut sein, bei dem jeweils die gesamte Einheit aus Dehydrierer, Tanks und eventuell Brennstoffzelle komplett ausgetauscht wird.
  • Die Erfindung könnte auch mit nur einem Behälter verwirklicht werden, welcher zu Beginn des Prozesses den Zusatzstoff und das beladene LOHC-Material enthält und in den das nach der Dehydrierung vorliegende zumindest teilentladene LOHC-Material zurückgeleitet wird. Während bzw. am Ende des Prozesses enthält der Behälter dann ggf. Reste an Zusatzstoff und teilentladenes LOHC-Material bzw. ausschließlich entladenes LOHC-Material.
  • Für den Zusatzstoff kommen insbesondere flüssige Kohlenwasserstoffe und/oder Sauerstoff-funktionalisierte Kohlenwasserstoffe, bevorzugt Alkohole, in Frage. Die folgende Rechnung beschreibt eine Mischung aus Perhydro-Dibenzyltoluol und Ethanol:
    • – Der Heizwert von Ethanol beträgt 7,4 kWh/kg, die Dichte 0,79 g/cm3.
    • – Die Dehydrierenthalpie von H18-Dibenzyltoluol beträgt etwa 30% des Heizwerts des im LOHC-Material gespeicherten Wasserstoffs (2,05 kWh/kg), also etwa 0,61 kWh/kg.
    • – Die Dichte von H18-Dibenzyltoluol beträgt 0,91 g/cm3.
  • Bei einer vollständigen Nutzung der aus der Verbrennung des Ethanols entstehenden Wärme für die Dehydrierung des Dibenzyltoluols ohne Wärmeverluste müsste der Ethanolanteil am Gemisch gewichtsbezogen 7,7% oder volumenbezogen 8,8% betragen. Geht man von zusätzlichen Wärmeverlusten in der Vorrichtung aus, so erscheint ein Stoffgemisch aus 10 Gew.-% Ethanol und 90 Gew.-% H18-Dibenzyltoluol als zielführend (E10-LOHC).
  • Der beschriebene Kraftstoff (Mischung aus LOHC und beispielsweise Bio-Ethanol) wird an dafür vorgesehenen Produktionsstätten hergestellt und mittels konventioneller Tanklastwagen, Tankschiff, etc. zum Verbraucher (Haushalt, Industrie, Tankstelle, etc.) transportiert. Dort kann dieser in herkömmlichen, für die Speicherung von Mineralölkraftstoffen genutzten Tanks gelagert werden. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird vor Ort Wasserstoff bereitgestellt. Dieser kann beispielsweise stofflich genutzt werden.
  • In einer anderen Ausführungsform wird der Wasserstoff einer Rückverstromungseinheit zugeführt, welche damit elektrische Energie produziert.
  • Im Folgenden werden beispielhaft verschiedene Möglichkeiten der Energieversorgung eines Wasserstoff-Brennstoffzellen-Fahrzeugs mit LOHC beschrieben.
  • Variante 1: Betankung des Fahrzeugs mit LOHC+, Beheizung der Dehydrierung mit elektrischem Strom (bekannt)
  • Das Fahrzeug wird an der Tankstelle mit 100 kg LOHC+ betankt. Bei vollständiger Entladung können aus dem Perhydro-Dibenzyltoluol 6,2 kg Wasserstoff freigesetzt werden (Speicherdichte 6,2 Gew.-%). In einer Brennstoffzelle mit einem angenommenen Wirkungsgrad von 55% können daraus etwa 113 kWh elektrischer Energie erzeugt werden.
  • Für die vollständige Freisetzung des im LOHC-Material gespeicherten Wasserstoffs werden 61 kWh Wärme auf einem Temperaturniveau von etwa 300°C benötigt (0,61 kWh/kg LOHC). Damit stehen für den eigentlichen Fahrzeugantrieb noch 52 kWh zur Verfügung.
  • Basierend auf einem Wasserstoffverbrauch von etwa 1 kg pro 100 km (entspricht 18,2 kWh/100 km) kann der mit 100 kg LOHC+ betankte PKW damit eine Strecke von 290 km zurücklegen.
  • Variante 2: Betankung des Fahrzeugs mit LOHC+, Beheizung der Dehydrierung mit Wasserstoff (bekannt)
  • Das Fahrzeug wird an der Tankstelle mit 100 kg LOHC+ betankt. Bei vollständiger Entladung können aus dem Perhydro-Dibenzyltoluol 6,2 kg Wasserstoff freigesetzt werden (Speicherdichte 6,2 Gew.-%). Für die vollständige Freisetzung des im LOHC gespeicherten Wasserstoffs werden 61 kWh (entspricht 1,9 kg Wasserstoff) Wärme auf einem Temperaturniveau von etwa 300°C benötigt (0,61 kWh/kg LOHC). Damit stehen für den eigentlichen Fahrzeugantrieb noch 4,3 kg Wasserstoff zur Verfügung.
  • Basierend auf einem Wasserstoffverbrauch von etwa 1 kg pro 100 km kann der mit 100 kg LOHC+ betankte PKW damit eine Strecke von 430 km zurücklegen.
  • Variante 3: Betankung des Fahrzeugs mit E10-LOHC+, Beheizung der Dehydrierung mit Ethanol (E10) (Gegenstand der Erfindung)
  • Das Fahrzeug wird an der Tankstelle mit 100 kg E10-LOHC+ betankt. Im Tank befinden sich damit 90 kg Perhydro-Dibenzyltoluol und 10 kg aus Biomasse hergestellten Ethanols als Gemisch. Aufgrund der großen Siedepunktdifferenz (Siedepunkt von Perhydro-Dibenzyltoluol: 355°C; Siedepunkt von Ethanol: 78°C) lässt sich das Stoffgemisch vergleichsweise einfach in der erfindungsgemäßen Vorrichtung auftrennen.
  • Dieser Verfahrensschritt kann beispielsweise durch eine Vorwärmung des Stoffgemisches auf ca. 120 bis 300°C erfolgen. In diesem Temperaturbereich liegt das Ethanol bereits in der gasförmigen Phase vor.
  • Bei vollständiger Entladung können aus dem Perhydro-Dibenzyltoluol 5,6 kg Wasserstoff freigesetzt werden (Speicherdichte wiederum 6,2 Gew.-%). Für die vollständige Freisetzung des im LOHC gespeicherten Wasserstoffs werden 55,4 kWh Wärme auf einem Temperaturniveau von etwa 300°C benötigt (0,61 kWh/kg LOHC). Bei der Verbrennung von 10 kg Ethanol werden 74 kWh Wärme auf einem hohen Temperaturniveau freigesetzt. Diese Wärmemenge reicht auch unter Berücksichtigung von Wärmeverlusten aus, um die Dehydrierung des im LOHC-Material gespeicherten Wasserstoffs zu ermöglichen.
  • Basierend auf einem Wasserstoffverbrauch von etwa 1 kg pro 100 km kann der mit 100 kg E10-LOHC+ betankte PKW damit eine Strecke von 560 km zurücklegen.
  • An der Tankstelle werden (90 kg Perhydro-Dibenzyltoluol – 5,6 kg H2) nämlich 84,4 kg entladenes Dibenzyltoluol abgegeben und erneut 100 kg E10-LOHC+ (90 kg Perhydro-Dibenzyltoluol und 10 kg Bio-Ethanol) getankt. Von den ursprünglich 100 kg des getankten Stoffgemisches werden somit nur 15,6 kg (100 kg E10-LOHC+ – 84,4 kg entladenes LOHC) wirklich verbraucht. Während des Fahrbetriebs werden insgesamt 10 kg Ethanol verbrannt. Dabei werden etwa 19,1 kg Kohlendioxid emittiert. Dies entspricht 34 g CO2 pro Kilometer. Bei der Verwendung von Bio-Ethanol wird bilanziell kein Kohlendioxid freigesetzt.
  • Die vergleichende Beispielrechnung hat ergeben, dass ein LOHC-Verfahren, bei dem die Wärmezufuhr durch Verbrennung eines dem LOHC-Material zugesetzten Zusatzstoffes erfolgt, energetisch besonders günstig und damit effektiver als bekannte Verfahren zur Energieversorgung netzferner und/oder mobiler Verbraucher eingesetzt werden kann.
  • Nachfolgend werden Beispiele von LOHC-Materialen angegeben, welche bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können. Nur beispielhaft wird auf die Hydrierung von Dibenzyltoluol hingewiesen, wobei das Dibenzyltoluol als Edukt (Ausgangsstoff) zur Perhydro-Form umgesetzt wird.
  • Die Reaktionsschemata der Hydrierung sind jeweils nachfolgend angegeben. Es ist klar, dass bei dem Prozess der Dehydrierung die Reaktionsgleichungen in umgekehrter Richtung ablaufen. Dibenzyltoluol – Perhydro-Dibenzyltoluol
    Figure DE102014006430A1_0002
    Benzyltoluol – Perhydro-Benzyltoluol
    Figure DE102014006430A1_0003
    N-Ethylcarbazol – Perhydro-N-Ethylcarbazol
    Figure DE102014006430A1_0004
    Toluol – Methylcyclohexan
    Figure DE102014006430A1_0005
    Naphthalin-Decalin
    Figure DE102014006430A1_0006
  • Damit sind ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Stoffgemisch angegeben, die effektiver geeignet sind, zur Energieversorgung insbesondere netzferner und/oder mobiler Verbraucher ohne elektrischen Netzanschluss beizutragen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7101530 B2 [0002]
    • EP 1475349 A2 [0002, 0010]
    • DE 102011079858 A1 [0004]
    • US 7485161 B2 [0004]
    • DE 102011121704 A1 [0012]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Teichmann et al., A future energy supply based on Liquid Organic Hydrogen Carriers (LOHC), Energy Environ. Sci., 2011, 4, 2767–2773 [0002]
    • Artikel von Brückner et al., Evaluation of Industrially Applied Heat-Transfer Fluids as Liquid Organic Hydrogen Carrier Systems, ChemSusChem 2014, 7(1), 229–235 [0010]

Claims (13)

  1. Verfahren zur Energieversorgung insbesondere netzferner und/oder mobiler Verbraucher auf Basis flüssiger organischer Wasserstoffträger(LOHC)-Materialien, bei welchem ein mit Wasserstoff beladenes LOHC-Material unter Wärmezufuhr derart dehydriert wird, dass der Wasserstoff zumindest teilweise aus dem mit Wasserstoff beladenen LOHC-Material freigesetzt und dadurch von dem LOHC-Material getrennt wird, das nunmehr als zumindest teilentladenes, regeneriertes LOHC-Material vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stoffgemisch, das das beladene LOHC-Material und einen Zusatzstoff enthält, bereitgestellt wird, und der Zusatzstoff mittels eines Stofftrennverfahrens von dem beladenen LOHC-Material getrennt und zwecks Bereitstellen der für die Wärmezufuhr erforderlichen Energie zumindest teilweise verbrannt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff unter Umgebungsbedingungen im flüssigen Aggregatszustand oder im flüssigen LOHC-Material gelöst vorliegt, einen von dem LOHC-Material deutlich abweichenden Siedepunkt und eine hinreichend hohe Energiedichte aufweist und vorzugsweise aus regenerativen Quellen herstellbar ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff ein Biokraftstoff oder ein fossiler Kraftstoff oder ein Gemisch aus Biokraftstoff/fossilem Kraftstoff, beispielsweise Methanol, Ethanol, bevorzugt Bio-Ethanol, Ottokraftstoff, Ameisensäure, Butan, Iso-Butan, Pentan, Methyl-tert-butylether (MTBE), Ethyl-tert-butylether (ETBE), Flüssiggas, bevorzugt Liquefied (verflüssigtes) Petroleum-Gas (LPG), oder ein anderer Stoff ausgewählt aus einem oder mehreren der Gruppe der Kohlenwasserstoffe oder der Sauerstoff-funktionalisierten Kohlenwasserstoffe ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Zusatzstoffes am Stoffgemisch bis etwa 25%, bevorzugt 5 bis 15%, besonders bevorzugt 8 bis 12%, beträgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stofftrennverfahren ein thermisches Stofftrennverfahren, vorzugsweise eine Verdampfung, Destillation oder Pervaporation, oder ein Membrantrennverfahren, besonders bevorzugt mittels Ultrafiltration, oder eine Phasentrennung ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als LOHC-Material ein Substrat mit einem ausgedehnten π-konjugierten System, bevorzugt aus (poly)cyclischen Kohlenwasserstoffen, besonders bevorzugt aus Toluol, Benzyltoluol, Dibenzyltoluol, N-Ethylcarbazol oder Naphthalin, zum Einsatz kommt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der für die Wärmezufuhr bei der Stofftrennung und/oder bei der Dehydrierung benötigten Wärmemenge mittels einer externen Wärmequelle bereitgestellt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem freigesetzten Wasserstoff vorzugsweise mittels wenigstens einer Brennstoffzelle elektrische Energie gewonnen wird.
  9. Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stofftrennapparat (2), mittels dem ein Stoffgemisch (12), das das mit Wasserstoff (5) beladene LOHC-Material (6) und einen Zusatzstoff (15) enthält, in das beladene LOHC-Material (6) und den Zusatzstoff (15) trennbar ist, und ein LOHC-Dehydrierer (3) vorgesehen sind, wobei der LOHC-Dehydrierer (3) wenigstens einen Reaktor (4) zum Freisetzen von Wasserstoff (5) aus dem mit Wasserstoff beladenem LOHC-Material (6) und wenigstens einen Brenner (7) aufweist, welcher die für die Dehydrierung benötigte Wärmezufuhr zumindest teilweise durch Verbrennung des Zusatzstoffes (15) sicherstellt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stofftrennapparat (2) in den LOHC-Dehydrierer (3) integriert ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der LOHC-Dehydrierer (3) mit wenigstens einer Brennstoffzelle (23) verbunden ist, mittels der aus dem im LOHC-Dehydrierer (3) freigesetzen Wasserstoff (5) elektrische Energie (24) erzeugbar ist.
  12. Stoffgemisch, welches ein mit Wasserstoff beladenes LOHC-Material und einen brennbaren Zusatzstoff enthält.
  13. Stoffgemisch nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff ein Biokraftstoff ist und der Anteil des Zusatzstoffes am Stoffgemisch vorzugsweise bis etwa 25%, bevorzugter 5 bis 15%, besonders bevorzugt 8 bis 12%, beträgt.
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015225394A1 (de) * 2015-12-16 2017-06-22 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Energieerzeugung sowie Energieerzeugungsvorrichtung, insbesondere für mobile Anwendungen
DE102016121688A1 (de) * 2016-11-11 2018-05-17 H2-Industries SE Verfahren zum Dehydrieren eines mit Wasserstoff angereicherten flüssigen Wasserstoffträgers und Reaktor
WO2018091239A1 (de) * 2016-11-16 2018-05-24 Hydrogenious Technologies Gmbh Verfahren zum bereitstellen von wasserstoffgas, dehydrier-reaktor und transport-container
WO2018091238A1 (de) * 2016-11-16 2018-05-24 Hydrogenious Technologies Gmbh Verfahren zum speichern von wasserstoffgas, hydrier-reaktor und transport-container
DE102017201454A1 (de) 2017-01-30 2018-08-02 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Vorrichtung und Verfahren zum Bereitstellen von Wasserstoffgas
CN110040685A (zh) * 2019-04-29 2019-07-23 北京铂陆氢能科技开发有限公司 一种液态有机储氢材料及制备方法
WO2020173922A1 (de) * 2019-02-27 2020-09-03 Hydrogenious Lohc Technologies Gmbh Verfahren und trennapparat zum trennen eines mediengemischs sowie verfahren und anordnung zum bereitsstellen von wasserstoff
WO2021116248A1 (de) * 2019-12-10 2021-06-17 PFW Aerospace GmbH Tank eines hybridantriebes für luftfahrzeuge
WO2022174965A1 (de) * 2021-02-16 2022-08-25 Siemens Mobility GmbH Tankbehälter
DE102021203885A1 (de) 2021-04-19 2022-10-20 Hydrogenious Lohc Technologies Gmbh Verfahren und Anlage zum Bereitstellen von Wasserstoffgas
WO2022223443A1 (de) * 2021-04-19 2022-10-27 Hydrogenious Lohc Technologies Gmbh Verfahren und anlage zum bereitstellen von wasserstoffgas
WO2023193119A1 (en) * 2022-04-07 2023-10-12 Hyten Energy Corp. Systems and methods for storing, transporting, and supplying hydrogen
US11817610B2 (en) 2020-10-06 2023-11-14 The Claire Technologies Corporation Carbon-neutral process for generating electricity
EP4282816A1 (de) 2022-05-25 2023-11-29 Umicore AG & Co. KG Katalytisches system zum speichern und freisetzen von wasserstoff aus flüssigen organischen wasserstoffträgern
US11848468B2 (en) 2021-03-03 2023-12-19 CLAIRE Technologies Liquid carbon-neutral energy facility system
US11848467B2 (en) 2020-10-14 2023-12-19 Claire Technologies Corp. Carbon-neutral process for generating electricity
EP4362146A1 (de) 2022-10-26 2024-05-01 Umicore AG & Co. KG Phosphordotierte pgm-katalysatoren und katalytisches system zur speicherung und freisetzung von wasserstoff aus organischen wasserstoffträgern

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1475349A2 (de) 2003-05-06 2004-11-10 Air Products And Chemicals, Inc. Wasserstoffspeicherung mittels reversibler Hydrogenierung pi-konjugierter Substrate
DE102006013037A1 (de) * 2006-03-20 2007-09-27 Airbus Deutschland Gmbh Vorrichtung, Verfahren und System zur Gewinnung von thermischer und/oder kinetischer sowie elektrischer Energie
US7485161B2 (en) 2005-01-04 2009-02-03 Air Products And Chemicals, Inc. Dehydrogenation of liquid fuel in microchannel catalytic reactor
DE102008063507A1 (de) * 2008-12-11 2010-06-17 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von mechanischer und elektrischer Energie
DE102010042678A1 (de) * 2010-10-20 2012-04-26 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von mechanischer und elektrischer Energie
DE102011079858A1 (de) 2011-07-26 2013-01-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Reaktor zur Freisetzung von Wasserstoff aus flüssigen Verbindungen
DE102011121704A1 (de) 2011-12-10 2013-06-13 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Anordnung und Verfahren zur Energiespeicherung in Gebäuden

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1475349A2 (de) 2003-05-06 2004-11-10 Air Products And Chemicals, Inc. Wasserstoffspeicherung mittels reversibler Hydrogenierung pi-konjugierter Substrate
US7101530B2 (en) 2003-05-06 2006-09-05 Air Products And Chemicals, Inc. Hydrogen storage by reversible hydrogenation of pi-conjugated substrates
US7485161B2 (en) 2005-01-04 2009-02-03 Air Products And Chemicals, Inc. Dehydrogenation of liquid fuel in microchannel catalytic reactor
DE102006013037A1 (de) * 2006-03-20 2007-09-27 Airbus Deutschland Gmbh Vorrichtung, Verfahren und System zur Gewinnung von thermischer und/oder kinetischer sowie elektrischer Energie
DE102008063507A1 (de) * 2008-12-11 2010-06-17 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von mechanischer und elektrischer Energie
DE102010042678A1 (de) * 2010-10-20 2012-04-26 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von mechanischer und elektrischer Energie
DE102011079858A1 (de) 2011-07-26 2013-01-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Reaktor zur Freisetzung von Wasserstoff aus flüssigen Verbindungen
DE102011121704A1 (de) 2011-12-10 2013-06-13 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Anordnung und Verfahren zur Energiespeicherung in Gebäuden

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Artikel von Brückner et al., Evaluation of Industrially Applied Heat-Transfer Fluids as Liquid Organic Hydrogen Carrier Systems, ChemSusChem 2014, 7(1), 229-235
SAMSUN, R. C. et al., Kerosinreformierung für Luftfahrtanwendungen, Fachtagung im Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH, 8.-9.12.2009, Quelle: URL: http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=6&ved=0CD8QFjAF&url=http%3A%2F%2Fwww.zbt-duisburg.de%2Ffileadmin%2Fuser_upload%2F01-aktuell%2F06-veranstaltungen%2FGasprozesstechnik_2009%2F12_Samsun.pdf&ei=_ISvVIbXPMmxygP_hIKYCA&usg=AFQjCNFG3MpsKCxG2_rlBUKghalKkrILdA&bvm=bv.83339334,d.bGQ [abgerufen am 09.01.2015] *
Teichmann et al., A future energy supply based on Liquid Organic Hydrogen Carriers (LOHC), Energy Environ. Sci., 2011, 4, 2767-2773

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10840529B2 (en) 2015-12-16 2020-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Method for generating energy and energy generation device for mobile applications
DE102015225394A1 (de) * 2015-12-16 2017-06-22 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Energieerzeugung sowie Energieerzeugungsvorrichtung, insbesondere für mobile Anwendungen
DE102016121688A1 (de) * 2016-11-11 2018-05-17 H2-Industries SE Verfahren zum Dehydrieren eines mit Wasserstoff angereicherten flüssigen Wasserstoffträgers und Reaktor
WO2018091239A1 (de) * 2016-11-16 2018-05-24 Hydrogenious Technologies Gmbh Verfahren zum bereitstellen von wasserstoffgas, dehydrier-reaktor und transport-container
WO2018091238A1 (de) * 2016-11-16 2018-05-24 Hydrogenious Technologies Gmbh Verfahren zum speichern von wasserstoffgas, hydrier-reaktor und transport-container
CN109923059A (zh) * 2016-11-16 2019-06-21 海德鲁基尼斯技术有限公司 用于存储氢气的方法、氢化反应器和运输容器
US20190292048A1 (en) * 2016-11-16 2019-09-26 Hydrogenious Technologies Gmbh Method for providing hydrogen gas, dehydrogenation reactor and transport container
JP2019537544A (ja) * 2016-11-16 2019-12-26 ハイドロジーニアス テクノロジーズ ゲーエムベーハー 水素ガスを提供するための方法、脱水素反応器、及び、搬送コンテナ
US11530780B2 (en) 2016-11-16 2022-12-20 Hydrogenious Lohc Technologies Gmbh Method for storing hydrogen gas, hydrogenation reactor and transport container
DE102017201454A1 (de) 2017-01-30 2018-08-02 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Vorrichtung und Verfahren zum Bereitstellen von Wasserstoffgas
WO2020173922A1 (de) * 2019-02-27 2020-09-03 Hydrogenious Lohc Technologies Gmbh Verfahren und trennapparat zum trennen eines mediengemischs sowie verfahren und anordnung zum bereitsstellen von wasserstoff
CN110040685B (zh) * 2019-04-29 2020-09-25 北京铂陆氢能科技开发有限公司 一种液态有机储氢材料
CN110040685A (zh) * 2019-04-29 2019-07-23 北京铂陆氢能科技开发有限公司 一种液态有机储氢材料及制备方法
WO2021116248A1 (de) * 2019-12-10 2021-06-17 PFW Aerospace GmbH Tank eines hybridantriebes für luftfahrzeuge
US11817610B2 (en) 2020-10-06 2023-11-14 The Claire Technologies Corporation Carbon-neutral process for generating electricity
US11848467B2 (en) 2020-10-14 2023-12-19 Claire Technologies Corp. Carbon-neutral process for generating electricity
WO2022174965A1 (de) * 2021-02-16 2022-08-25 Siemens Mobility GmbH Tankbehälter
US11848468B2 (en) 2021-03-03 2023-12-19 CLAIRE Technologies Liquid carbon-neutral energy facility system
DE102021203885A1 (de) 2021-04-19 2022-10-20 Hydrogenious Lohc Technologies Gmbh Verfahren und Anlage zum Bereitstellen von Wasserstoffgas
WO2022223443A1 (de) * 2021-04-19 2022-10-27 Hydrogenious Lohc Technologies Gmbh Verfahren und anlage zum bereitstellen von wasserstoffgas
WO2022223445A1 (de) 2021-04-19 2022-10-27 Hydrogenious Lohc Technologies Gmbh Verfahren und anlage zum bereitstellen von wasserstoffgas
WO2023193119A1 (en) * 2022-04-07 2023-10-12 Hyten Energy Corp. Systems and methods for storing, transporting, and supplying hydrogen
EP4282816A1 (de) 2022-05-25 2023-11-29 Umicore AG & Co. KG Katalytisches system zum speichern und freisetzen von wasserstoff aus flüssigen organischen wasserstoffträgern
WO2023227640A1 (en) 2022-05-25 2023-11-30 Umicore Ag & Co. Kg Catalytic system for storing and releasing of hydrogen from liquid organic hydrogen carriers
EP4362146A1 (de) 2022-10-26 2024-05-01 Umicore AG & Co. KG Phosphordotierte pgm-katalysatoren und katalytisches system zur speicherung und freisetzung von wasserstoff aus organischen wasserstoffträgern
WO2024089176A1 (en) 2022-10-26 2024-05-02 Umicore Ag & Co. Kg Phosphorus doped pgm-type catalysts and catalytic system for storing and releasing of hydrogen of organic hydrogen carriers

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