In Kürze
ECO₂Syn entwickelt und demonstriert einen hocheffizienten Prozess, der Direct Air Capture mit Co‑Elektrolyse kombiniert, um klimaneutrales Synthesegas für die chemische Industrie bereitzustellen. Das Vorhaben skaliert die Technologie bis in einen industrienahen Demonstrationsmaßstab, optimiert den Druckbetrieb der Kernkomponenten und bewertet deren wirtschaftliches und ökologisches Potenzial für eine nachhaltige, ressourcenschonende Chemie- und Kraftstoffproduktion.
Woran wir arbeiten
Motivation
Eine zukünftige treibhausgasneutrale chemische Industrie benötigt eine nachhaltige Bereitstellung der Ausgangsprodukte für die Synthesen. Ein vielversprechender Ansatz zur klimaneutralen Synthesegasbereitstellung ist die CO₂-Abscheidung aus der Luft (Direct Air Capture) mit nachgeschalteter, simultaner H₂O- und CO₂-Elektrolyse (Co-Elektrolyse). Der Prozess zeichnet sich durch die höchsten Effizienzen im Bereich der strombasierten Synthesegaserzeugung sowie ein nahezu unbegrenztes Potential im Vergleich zu Prozessrouten über Kohlenstoffrecycling oder biogenen Quellen aus. Das erzeugte Synthesegas kann als Ausgangsstoff für die Herstellung wichtiger Grundchemikalien und klimaneutraler Kraftstoffe dienen.
Innovationsansatz
Das Forschungsvorhaben ECO₂Syn setzt hier an und zielt auf die Weiterentwicklung und Skalierung dieses Verfahrens ab. Neben experimentellen FuE-Arbeiten in unterschiedlichen Skalen bis in den Demonstrationsmaßstab werden begleitende techno-ökonomische und ökologische Bewertungen durchgeführt. Damit soll das Potenzial dieser Technologiekombination gegenüber alternativen Bereitstellungsrouten für Synthesegas systematisch aufgezeigt werden. Im Fokus stehen dabei insbesondere Energieeffizienz, Wirtschaftlichkeit, Skalierbarkeit und Nachhaltigkeit des Gesamtprozesses.
Umsetzung und Mehrwert
Im Projekt wird die Kopplung der beiden Schlüsseltechnologien DAC und Co-Elektrolyse demonstriert. Darüber hinaus wird untersucht, wie der Betrieb unter erhöhtem Druck die Prozessleistung verbessern kann. Die gewonnenen Erkenntnisse dienen dazu, den Gesamtprozess belastbar zu skalieren und hinsichtlich Kosten, Lebenszyklusemissionen und industrieller Umsetzbarkeit zu bewerten. ECO₂Syn leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Transformation der chemischen Industrie und schafft eine Grundlage für die spätere industrielle Anwendung klimaneutraler Synthesegasprozesse.
ECO₂Syn in Zahlen
Partner
Erfolgreiche Forschung lebt von Zusammenarbeit. Entdecken Sie die Partner, die das Projekt aktiv begleiten und voranbringen.
Lehrstuhl für Energiesysteme
Der Lehrstuhl für Energiesysteme befasst sich schwerpunktmäßig mit Problemstellungen aus der Energietechnik auf Prozess- und Komponentenebene und verfügt unter anderem über Kompetenzen in den Bereichen Power-to-X, reversible Festoxidzellen, Systemstudien und thermodynamische Kreisprozesse. Der Lehrstuhl für Energiesysteme koordiniert das ECO₂Syn Projekt, entwickelt das Co-Elektrolysemodul für die Demonstration und führt die experimentellen Untersuchungen der Co-Elektrolyse unter Druck sowie die ganzheitliche Prozesssimulation durch.
Phlair revolutioniert die atmosphärische Abscheidung von CO₂ mit ihrer Hydrolyseur-basierten DAC-Technologie. Das System basiert auf einem pH-Schaukelmechanismus für effiziente CO₂-Aufnahme und -Abgabe und ermöglicht damit die permanente Speicherung von CO₂ oder die Verwendung in CO₂-negativen Chemikalien. Gegründet in 2022 arbeitet das Münchner Startup bereits mit prominenten Kunden im Bereich Negativ-Emissionen wie Google, McKinsey, JPMorganChase, Shopify, Stripe, H&M oder Deep Sky. Phlair übernimmt die Entwicklungsarbeiten zum DAC-Prozess, insbesondere die Entwicklung eines druckaufgeladenen elektrochemischen Desorber-Stacks sowie den Betrieb der DAC-Pilotanlage für die Demonstration des gekoppelten Betriebs mit der Co-Elektrolyse.
Assoziierter Partner
Sunfire ist eines der global führenden Unternehmen im Bereich der Wasserstofftechnologien. Im Projekt steuert Sunfire die benötigten Elektrolyse-Stacks und den dafür notwendigen technischen Support bei.
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