ICODOS

Hintergrund

Die Klimakrise beschleunigt sich. Globale Erwärmung, Treibhausgasemissionen und Entwaldung führen zu Wetterextremen, Nahrungsmangel und Gesundheitsproblemen. Die Emissionen stammen hauptsächlich aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Öl, Kohle, Erdgas. Um den Übergang zu erneuerbaren Kraftstoffen zu bewältigen, sind kommerziell wettbewerbsfähige Lösungen erforderlich. Derzeit sind e-Fuels und Biok-raftstoffe ein vielfaches teurer wie fossile Kraftstoffe und daher nicht erschwinglich und attraktiv. Dies ist eine Herausforderung, die wir angehen wollen.

Wir bieten eine Lösung für die Verwertung von Biogas aus Abfallströmen wie Klärschlamm und biologischen Abfällen in Verbindung mit erneuerbarem Strom zur Erzeugung von Biomethan und e-Methanol. In unserem Verfahren wird Kohlenstoffdioxid (CO2) aus dem Biogas abgetrennt und mit zusätzlichem grünem Wasser-stoff (H2) aus einer Wasserelektrolyse in einem kombinierten Verfahren zu Methanol umgewandelt. Biogas ist eine kohlenstoffneutrale Energie- und CO2-Quelle, steht aber vor der Herausforderung einer teuren Gasaufbereitung für die Verwendung als Kraftstoff. Andererseits wird für die Herstellung von e-Fuels eine CO2-Quelle benötigt, was die Kosten in die Höhe treibt. Mit unserer Technologie können wir Biogas zu hochwertigem Biomethan aufbereiten und gleichzeitig aus dem anfallenden CO2 grünes e-Methanol herstel-len. Dadurch wird eine Win-Win-Situation geschaffen. Die einzigartige und vom KIT zum Patent angemeldete Kombination von CO2-Abscheidung und Methanolsynthese macht sie zur effizientesten CO2-Abscheidungstechnologie und zum ultimativen Werkzeug für die Verwirklichung einer zirkulären Bioökono-mie, bei der CO2, das zuvor von Pflanzen aus der Luft abgetrennt wurde, in e-Fuels umgewandelt wird. Ob-wohl wir uns bei der Umsetzung unserer Technologie zunächst auf Biogas konzentrieren werden, planen wir diese auch für andere CO2-Punktquellen verfügbar zu machen, z.B. für die Zementindustrie. Die folgende Abbildung zeigt die Wertschöpfungskette mit der integrierten Technologie von ICODOS.

 Wertschöpfungskette mit der Technologie von ICODOS.

Kurzbeschreibung der Technologie:

Unsere Innovation ist die nach heutigem Stand effizienteste CO2-Abscheidungstechnologie. Wir planen sie in hochautomatisierten und in Serie gefertigten Anlagen einzusetzen. Bei den bekannten Verfahren zur Herstel-lung von e-Methanol sind die CO2-Abscheidung und die Methanolsynthese getrennt. In unserem zum Patent angemeldeten Verfahren werden diese beiden Prozesse kombiniert zum sogenannten Hybridprozess. Die folgende Abbildung zeigt das kombinierte Verfahren integriert mit den übrigen Anlagenteilen.

Das neuartige Verfahren senkt die Investitions- und Betriebskosten durch eine Verringerung des Energiebe-darfs für die Verdichtung sowie auch der benötigten Gesamtausrüstung. Das Produkt der Methanolsynthese wird als Lösungsmittel für CO2 verwendet und unser Verfahren regeneriert es kontinuierlich. Daher kommt es im Laufe der Zeit nicht zu einer Leistungsminderung aufgrund von Lösungsmittelabbau oder -verlusten, wie es bei der konkurrierenden aminbasierten CO2-Abscheidung der Fall ist. Die Lebensdauer der Anlage wird erhöht und der Wartungsaufwand verringert, da die bei Aminwäschen üblichen Probleme wie Korrosion oder Lösungsmittelabbau nicht auftreten. Außerdem wird durch die Integration der beiden Verfahren die An-zahl der Instrumente und Schnittstellen reduziert. Diese Vorteile erleichtern auch die Implementierung einer vollständigen Automatisierung des Verfahrens.

Darstellung des Hybridprozesses: In dem hier gezeigten Beispiel wird das im Biogas enthaltene CO2 abgetrennt, zu Biomethan aufbereitet und anschließend für die Methanolsynthese verwendet.

Status der Technologie und der geplanten Ausgründung

Für die Validierung der integrierten Technologie (Hybridprozess, Destillation und Elektrolyse) konnten be-reits über 1 M€ an Fördermittel für eine Pilotanlage mit einer Kapazität von ca. 50 L/Tag Methanol generiert werden. Die Anlage befindet sich aktuell im Bau und wird am KIT in das Energy Lab 2.0 integriert. Der aktu-elle Plan sieht vor, dass die Anlage Ende 2022 in Betrieb geht, um in 2023 die Technologie in einer realitäts-nahen Umgebung validieren zu können.
Das Gründungsteam von ICODOS befindet sich aktuell auf der Suche nach einer Startfinanzierung für das Vorhaben, um neben der Validierung und weiteren Skalierung der Technologie sowie der Vorbereitung der Fertigung der Anlagen auch die Geschäftstätigkeiten aufnehmen zu können.

Zur Unterstützung der angestrebten Startfinanzierung freut sich das Team von ICODOS darauf sich mit Akteuren aus der gesamten Wertschöpfungskette zu verknüpfen und auszutauschen.