技術平台 PtL – 展望未來

2023 10 16

 

  • 未來,電力燃料可以為航空運輸、航運和地面運輸,特別是對氣候和環境友善做出重要貢獻。
  • 為了開發這些燃料的工業生產技術,德國航太中心正在建造一個獨特的研究和示範設施。
  • 此電轉液體燃料技術平台(簡稱TPP)位於薩克森-安哈特州的洛伊納。
  • 重點:航空、能源、氣候友善飛行、電力燃料、PtL、e-SAF、電子燃料

 

德國航空航天中心 (DLR) 正在薩克森-安哈特州洛伊納利用電力轉液體燃料技術平台(簡稱 TPP)建造一座形狀和規模獨特的研究和示範設施,該設施由聯邦工業部資助。數字和傳輸(BMDV)。重點是及時以工業規模生產電力燃料(也稱為電力轉液體燃料(PtL))的技術和大規模技術流程。2023 年 10 月 16 日,洛伊納 DLR 提出了該設施的計劃,該設施將於 2024 年在洛伊納化工廠佔地近 5 公頃的區域內建造。

BMDV 已為本規劃階段提供了高達 1,270 萬歐元的資金。實施階段的批准金額約為三位數,預計今年底進行。該研究設施最初計劃運行至 2035 年,並​​在計劃結束後繼續運行。建築、工廠營運和研究領域將創造約100個就業機會。

「在自由和全球化的世界中,航空運輸是不可或缺的。因此,電力燃料是使未來的交通更加氣候和環境友善的重要組成部分。透過TPP,德國航太中心將與知名工業公司和研究機構合作,開發和示範必要的技術,為工業生產奠定基礎。這創造了獨特的專業知識,我們可以利用這些知識進一步加強德國作為技術和商業中心的地位。」DLR 執行長、工程博士教授說。Anke Kaysser-Pyzalla 在洛伊納活動現場。

聯邦數位事務和運輸部長議會國務秘書 Daniela Kluckert 表示:「借助 BMDV 資助的電力轉液體燃料技術平台,世界上最大的 PtL 燃料生產研究設施正在洛伊納建造 -在一個以聯邦共和國為中心、有著偉大工業傳統的地方。這不僅是對該地區的獎勵,也是對整個德國科學和商業中心的獎勵。我們希望在國際上處於領先地位,並為電力燃料市場的發展創造最佳條件。新的研究設施將為電力燃料工業生產技術的開發和應用做出決定性貢獻。該技術平台的開發是可持續和環保出行道路上的一個重要里程碑。”

首相博士 Reiner Haseloff 強調:「薩克森-安哈特州是電力燃料技術平台的理想地點。我們擁有現代化、高效率的化學工業,擁有超過一百年的經驗。我們是再生能源利用領域的領導者,並擁有優秀的研究設施。該技術平台是該地區成功進行結構變革的重要組成部分。薩克森-安哈特將在未來幾年為德國能源轉型奠定重要基礎。我們可以為此感到自豪。”

“洛伊納化工基地的工業環境以及專業的基礎設施和服務將有助於為可再生燃料從技術中心到實踐鋪平道路,” Christof Günther,站點營運商InfraLeuna GmbH的董事總經理。「DLR 從 60 多家申請者中選擇了洛伊納基地,這激勵我們繼續向永續發展轉型,並積極將研究、開發和工業實踐聯繫起來。除了生物技術之外,洛伊納工廠還將成為歐洲另一個有前景的化學品生產領域的技術運營商。」Christof Günther 繼續說道。

 

迄今為止最大的電力燃料工業生產研究設施

PtL 技術平台由兩條相互建構的系統線組成:示範線的重點是用於生產電力燃料的半工業系統的大量運作。年產能可達10000噸。TPP 目前將成為世界上電力燃料領域最大的研究機構。透過示範線,研究人員正在研究如何盡可能有效地將製造流程擴大到半工業水平並優化操作參數的問題。

TPP示範線最初透過電解從再生電力和水中生產氫氣。電力完全來自風能和光伏等再生能源,符合歐盟再生能源指令 (RED II) 嚴格的永續發展標準。如有必要,氫氣可暫時儲存在大型儲存裝置中,容量可滿足24小時滿載運轉。然後使用空氣中和生物源(例如沼氣廠或生物質鍋爐)中的 CO 2將其轉化為合成氣。接下來是所謂的費托合成。在這個工業上已經成熟的製程中,由合成氣生產合成的、以電力為基礎的原油。由於化學成分不同,原油加工過程不能直接轉移到從再生資源中獲得的合成的、基於電力的原油,即所謂的合成原油。因此,隨後進一步加工成標準化燃料也必須針對 Syncrude 進行調整和最佳化。所獲得的燃料可特別用於氣候友善航空、航運和地面運輸。

在每年 100 噸的研究領域,德國航太中心正在與科學和工業界一起開發創新技術,並測試改進生產流程和燃料特性的新方法。它還正在研究如何基於「綠色」甲醇生產電力燃料。

 

燃料設計:有針對性的燃料開發還可以減少非CO 2影響

電力燃料不僅可以節省大量CO 2,​​還可以顯著減少所謂的非CO 2效應。這包括氮氧化物、煙灰顆粒或水蒸氣的排放。在航空領域,非CO 2效應對氣候的影響目前明顯大於釋放的CO 2所造成的氣候影響。例如,大氣中的煙灰顆粒和水蒸氣會引起凝結尾跡,從而產生額外的暖化效應。在這方面,電力燃料提供了另一個優勢:所謂的燃料設計。這意味著可以優化這些燃料的化學成分,使燃燒過程不再產生煙灰或細塵等。

作為整體再生燃料概念的一部分,電轉液體燃料技術平台計畫(簡稱 TPP)由聯邦數位和交通部資助,總額為 1,270 萬歐元。PtL 燃料的開發平台由 NOW GmbH 協調,並由專案贊助商 VDI/VDE Innovation + Technik GmbH 實施。

 

什麼是電力燃料?

電力燃料 - 也稱為電子燃料或電轉液體燃料 (PtL) - 是液體燃料。為了生產它們,使用了例如空氣中的碳和透過電解獲得的氫。如果所使用的電力是使用風能或太陽能等再生資源生產的,那麼產生的燃料是氣候中立的。這意味著在燃燒過程中,它們僅釋放與先前在生產過程中結合的一樣多的CO 2 。

從長遠來看,許多交通領域將依賴大量的液體能源。這尤其包括航空和航運,也包括不易電氣化的車輛,因為它們非常重且必須行駛很長的距離。

電力燃料的另一個優點是:現有基礎設施和車輛或飛機可大量用於運輸、配送和儲存。

 

[照片]

技術平台 PtL (TPP) 的可視化

透過 TPP,德國航太中心正在開發電力燃料工業生產技術。

 

source: 
德國航空航太中心