Fortschrittliche Instrumentierung für die Biokraftstoff- und E-Fuel-Produktion
Die Welt bewegt sich schnell auf eine nachhaltige Energiezukunft zu. In Anbetracht der ehrgeizigen Dekarbonisierungsziele der Industrie und der Regierungen haben sich Biokraftstoffe und E-Fuels als entscheidende Faktoren für einen saubereren Verkehr, Luftfahrt und industrielle Abläufe herausgestellt.
In deren Produktion bedarf jeder Prozessschritt, von der Rohstoffverarbeitung bis zur modernen Synthese, einer präzisen Steuerung der Temperatur-, Druck-, Füllstands- und Durchflussmessung.
Schlüsselverfahren in der Produktion von erneuerbaren Kraftstoffen
Zu den Schlüsselverfahren in der Produktion gehören: Hydrotreated Vegetable Oil (HVO), Hydroprocessed Esters and Fatty Acid (HEFA), Biomass-to-Liquid (BtL), E-Fuels, Ethanol-to-Jet (EtJ) und Methanol-to-Jet (MtJ).
HEFA- und HVO-Kraftstoffe werden über die Schritte Rohstoffverarbeitung und -vorbehandlung, Vergasung, Kohlenwasserstoffsynthese, Wasserstoffbehandlung, Isomerisierung und Fraktionierung hergestellt und bieten einen direkten Ersatz für fossilen Diesel und Kerosin. Kunden profitieren von Kraftstoffen, die nahtlos in bestehenden Motoren arbeiten, hervorragende Kältefluss- und Verbrennungseigenschaften liefern und dazu beitragen, die Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Die Instrumentierung von WIKA gewährleistet einen sicheren und effizienten Betrieb und maximiert die Betriebszeit, indem sie eine präzise Prozesssteuerung in anspruchsvollen Umgebungen ermöglicht.
Biomass-to-Liquids-Kraftstoffe (BtL) werden durch Umwandlung von organischen Stoffe – beispielsweise Abfallprodukte aus der Landwirtschaft, Holzspäne oder Siedlungsabfälle – mittels Vergasung und Fischer-Tropsch-Synthese in flüssige Kohlenwasserstoffe hergestellt. In diesem Prozess werden hochwertige synthetische Kraftstoffe gewonnen, die mit bestehenden Motoren und Infrastruktur kompatibel sind – darunter Diesel und Kerosin. BtL-Kraftstoffe bieten einen nachhaltiges Verfahren, um Treibhausgasemissionen durch die Verwendung erneuerbarer Rohstoffe und Unterstützung der Kreislaufwirtschaft zu verringern. Fortschrittliche Instrumentierung gewährleistet eine präzise Prozesssteuerung und Sicherheit während der komplexen Umwandlungsschritte.
E-Fuels oder Elektrokraftstoffe, auch RFNBO = „Renewable Fuels of Non-Biological Origin“ genannt, sind synthetische Kraftstoffe, die durch die Kombination von grünem Wasserstoff (aus mittels Elektrolyse erzeugtem erneuerbarem Strom) mit abgeschiedenen Kohlenstoffdioxid hergestellt werden. Durch Verfahren wie die Fischer-Tropsch-Synthese oder die Methanolsynthese werden diese Ausgangsstoffe in flüssige Kraftstoffe wie synthetischen Diesel, Benzin oder Kerosin umgewandelt. E-Fuels sind sogenannte Drop-in-Lösungen, die unter Nutzung vorhandener Logistik- und Motorentechnologien zur Dekarbonisierung von Transport und Industrie beitragen können. Durch ihre Produktion können erneuerbare Energien gespeichert und transportiert werden, was die Energiewende vorantreibt und die Erreichung von Klimazielen unterstützt.
Ethanol-to-Jet-Kraftstoff (EtJ) wird durch die Aufbereitung von Ethanol – das in der Regel aus Biomasse gewonnen wird – zu nachhaltigem Flugkraftstoff (SAF) hergestellt. Der Prozess beinhaltet die Dehydrierung von Ethanol zu Ethylen, die Oligomerisierung zu längeren Kohlenwasserstoffen und die Hydrierung, um die Kerosinspezifikationen zu erfüllen. EtJ-Kraftstoffe sind mit aktuellen Flugzeugtriebwerken und -infrastruktur kompatibel und bieten eine erneuerbare Alternative, die dazu beiträgt, den CO₂-Fußabdruck der Luftfahrt zu verringern. Dieses Verfahren ermöglicht somit den Einsatz unterschiedlicher Rohstoffe und trägt zur Energiesicherheit und Erreichung von Nachhaltigkeitszielen bei.
Methanol-to-Jet-Kraftstoff (MtJ) entsteht durch die Umwandlung von Methanol, das aus erneuerbarem Synthesegas oder abgeschiedenem CO₂ und grünem Wasserstoff hergestellt werden kann, in einer Reihe von katalytischen Schritten in Kerosin: Methanol-to-Olefins, Oligomerisierung und Hydrierung. MtJ-Kraftstoffe erfüllen strenge Luftfahrtstandards und können aus einer Reihe von nachhaltigen Quellen hergestellt werden, darunter Biomasse und E-Fuels. Dieses Verfahren ermöglicht somit die Integration von erneuerbarem Kohlenstoff und Wasserstoff in den Luftfahrtsektor, was die Dekarbonisierung vorantreibt.
Jedes dieser Verfahren stellt einzigartige Herausforderungen hinsichtlich Prozesssteuerung, Sicherheit und Effizienz dar und erfordert daher in jeder Phase eine präzise Instrumentierung. Ungenaue oder unzuverlässige Messungen können zu Sicherheitsrisiken, geringeren Erträgen und kostspieligen Ausfallzeiten führen.
Doch um diese Ziele zu erreichen, braucht es mehr als nur neue Kraftstoffe – es erfordert Präzision, Zuverlässigkeit und Innovation in jedem Schritt der Wertschöpfungskette.
Deshalb vertrauen führende Produzenten auf WIKA. Unsere fortschrittlichen Messgeräte gewährleisten eine optimale Prozesssteuerung, die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und langfristige operative Exzellenz. Das fortschrittliche Instrumentierungsportfolio von WIKA wurde entwickelt, um den Anforderungen der Biokraftstoff- und E-Fuel-Produktion gerecht zu werden – von der Rohstoffverarbeitung und -vorbehandlung bis hin zu Kohlenwasserstoffsynthese, Wasserstoffbehandlung, Isomerisierung, Fraktionierung und Vergasung.
