In Iceland a methanol plant named in honor of the noble prize laureate George Olah operating since 2011. As substrate they use carbon dioxide and hydrogen producing methanol. Methanol is the simplest alcohol and well know since the developments of Paul Sabatier and the catalysis processes, in liquid phase at environment pressure and temperature, and is a synthetic alcohol. In the Georg Olah Plant carbon dioxide and hydrogen are mixed 1mol:3 mol together to form a syngas, being compressed and transformed under the help of catalysts to methanol (methanol synthesis). In most processes the methanol synthesis is running at a pressure range 30 bar up to 100bar and a temperature range 200°C up to 400°C. The conversion rate is given in the range of 25% up to 35% and therefor recycling of the unconverted gas in the methanol reactor back, to increase the conversion rate of synthetic gas and production rate.
Inhaltsverzeichnis (Table of Contents)
- Einführung
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Dimethyl ether als emissionsfreier Brennstoff
- Methanol
- Dimethyl ether
- Ethanol, Biodiesel
- Biogas
- Forstwirtschaftliche Biomasse
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Reformierung und Vergasung für Dimethyl ether
- Wassergasreaktion
- Trockene Reformierung
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Wasserstoff
- Elektrolyse
- Abwärme
- Dimethyl ether Anwendung mit SOFC-Zellen (Solid Oxide Fuel Cell)
- Dimethyl ether und Hochtemperatur-Wärmegewinnung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objectives and Key Themes)
Dieser Text analysiert die Möglichkeiten der Verwendung von Dimethyl ether als emissionsfreien Brennstoff. Er untersucht die Produktion von Dimethyl ether aus verschiedenen Quellen, einschließlich Biogas, Biomasse und Methanol, und betrachtet die Integration von Dimethyl ether in verschiedenen Energiesystemen, wie z. B. Brennstoffzellen und Wärmekraftwerke.
- Die Herstellung von Dimethyl ether aus Biogas und Biomasse.
- Die Verwendung von Dimethyl ether in Brennstoffzellen und Wärmekraftwerken.
- Die Rolle von Methanol in der Produktion von Dimethyl ether.
- Die Auswirkungen von Dimethyl ether auf die Umwelt im Vergleich zu anderen Brennstoffen.
- Die wirtschaftliche Machbarkeit der Verwendung von Dimethyl ether.
Zusammenfassung der Kapitel (Chapter Summaries)
Die Einführung stellt das Konzept von Dimethyl ether als emissionsfreiem Brennstoff vor und erklärt seine Herstellung aus Methanol. Der Text untersucht dann die Verwendung von Dimethyl ether in verschiedenen Energiesystemen, einschließlich Brennstoffzellen und Wärmekraftwerken, und erörtert die damit verbundenen Vorteile und Herausforderungen.
- Der erste Abschnitt befasst sich mit der Produktion von Dimethyl ether aus Methanol und anderen Quellen, darunter Biogas und Biomasse, und analysiert die Vor- und Nachteile dieser Methoden.
- Der zweite Abschnitt konzentriert sich auf die Verwendung von Dimethyl ether in Brennstoffzellen, wobei die Vorteile und Herausforderungen dieser Technologie erläutert werden.
- Der dritte Abschnitt untersucht die Verwendung von Dimethyl ether in Wärmekraftwerken und diskutiert die möglichen Anwendungen und Auswirkungen auf die Energieerzeugung.
Schlüsselwörter (Keywords)
Dimethyl ether, emissionsfreier Brennstoff, Methanol, Biogas, Biomasse, Brennstoffzelle, Wärmekraftwerk, Energieerzeugung, Nachhaltigkeit, Umweltverträglichkeit.
Häufig gestellte Fragen
Was ist Dimethyl ether (DME) und warum gilt er als "Zero Emission Fuel"?
DME ist ein synthetischer Brennstoff, der bei der Verbrennung sehr sauber ist. Wenn er aus Biomasse oder mittels erneuerbarem Wasserstoff produziert wird, gilt er als klimaneutral.
Wie wird DME aus Methanol hergestellt?
DME kann durch die Dehydrierung von Methanol gewonnen werden. Methanol wiederum wird oft aus Synthesegas (CO2 und H2) synthetisiert.
Welche Synergien gibt es mit Biogasanlagen?
Biogasanlagen liefern das notwendige CO2 und Methan, das durch Reformierung in Synthesegas für die DME-Produktion umgewandelt werden kann.
Was sind SOFC-Zellen im Kontext von DME?
Solid Oxide Fuel Cells (Festoxidbrennstoffzellen) können DME direkt zur hocheffizienten Strom- und Wärmeerzeugung nutzen.
Welche Rolle spielt die Elektrolyse bei der DME-Herstellung?
Die Elektrolyse liefert den benötigten Wasserstoff, der zusammen mit CO2 aus Industrie- oder Biomasseanlagen zu Methanol und schließlich zu DME verarbeitet wird.
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- Dr. techn. Johann Gruber-Schmidt (Author), 2018, Dimethyl ether as Zero Emission Fuel. Synergies with Biogas and Biomass Plants, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/434507
