Ammoniak als C-freier Energieträger

Ammoniak ist weltweit eine der meistproduzierten Chemikalien mit jährlicher Produktionssteigerung und Grundstoff für alle weiteren Stickstoffverbindungen, wobei der größte Teil zu Düngemitteln weiterverarbeitet wird. Die Herstellung erfolgt fast ausschließlich über das Haber-Bosch-Verfahren, welches seit Jahrzehnten technisch etabliert ist. Ammoniak ist eine Stickstoff-Wasserstoffverbindung und kann in einfachen Druckbehältern bei ca. 8 bar mit hoher Energiedichte flüssig gespeichert werden. Für die Herstellung wird im Vergleich zu Kohlenwasserstoffen (z.B. SNG) oder Alkoholen (z.B. Methanol) hier nur Stickstoff anstatt Kohlendioxid benötigt. Bei der Nutzung von Ammoniak, z.B. als Rückverstromung oder Antriebsenergie wird somit kein Kohlendioxid frei, sondern ausschließlich Wasser und Stickstoff. Dadurch kann Ammoniak als emissionsfreier Energiespeicher in einem zukünftig emissionsfreien Energiesystem eingesetzt werden.

Der Vorteil gegenüber einer direkten Nutzung von Wasserstoff: Ammoniak hat eine hohe Energiedichte, ist einfach zu transportieren und unkompliziert zu speichern. NH₃ bietet somit gerade bei der Herausforderung Klimawandel ein enormes Potenzial, Treibhausgasemissionen zu verringern.

Am ZBT beschäftigen wir uns insbesondere mit der Nutzbarmachung von Ammoniak für unterschiedliche Anwendungen, hier insbesondere der dezentralen Wasserstoff-Erzeugung mittels Cracker-Systemen. 

Referenzen:

• EU-Projekt HIPOWAR
• NRW-Projekt NH3toH2
• Campfire Projekte