Fraunhofer ISE: новая технология производства ДМЭ ускорит водородную экономику

Современный завод по производству зеленого водорода и ДМЭ среди солнечных панелей в засушливой пустынной местности Чили.

Для обеспечения энергетической безопасности и достижения климатических целей Германия в будущем будет импортировать значительные объемы водорода. В этом контексте диметиловый эфир (ДМЭ) – экологически чистый, нетоксичный и экономически привлекательный газ – представляет собой многообещающий источник энергии для водорода и его производных. Институт систем солнечной энергии Фраунгофера ISE разработал новый, особо энергоэффективный процесс синтеза ДМЭ, который может коренным образом изменить правила игры в водородной экономике.

Доктор Элиас Фрай, руководитель водородного подразделения Fraunhofer ISE, называет диметиловый эфир «скрытым чемпионом водородной экономики». По его словам, ДМЭ не только обладает значительно более высокой объемной плотностью энергии по сравнению с аммиаком, что делает его идеальным кандидатом для импорта, но и служит возобновляемой альтернативой ископаемому сырью в химической промышленности и на транспорте. Институт планирует совместно с промышленностью продвигать новые области применения ДМЭ, ставшие возможными благодаря последним исследованиям.

Текущий рынок ДМЭ, составляющий более 5 миллионов тонн в год, имеет огромный потенциал для многократного роста. Это связано с новыми применениями, такими как его добавление в сжиженный нефтяной газ (LPG) и использование в качестве платформенной молекулы для топлива. «Мировой рынок LPG составляет около 200 миллионов тонн в год. К этому добавляется рынок экологически чистого авиационного топлива, который к 2050 году может достичь 400 миллионов тонн в год. Это демонстрирует колоссальный потенциал ДМЭ», – объясняет доктор Ахим Шаадт, руководитель отдела экологически чистых продуктов синтеза.

Новый процесс, разработанный в Fraunhofer ISE под названием INDIGO, революционизирует производство. В настоящее время ДМЭ получают сложным и энергоемким способом. Процесс INDIGO, напротив, объединяет синтез и дистилляцию, что значительно упрощает технологию, повышает эффективность и снижает затраты более чем на четверть. Процесс требует меньше энергии, так как тепло, выделяемое в ходе реакции, напрямую используется в дистилляционной колонне. Это делает его особенно подходящим для удаленных регионов. В стране-импортере ДМЭ можно с максимальной эффективностью снова преобразовать в водород.

В рамках международного исследовательского проекта Power-to-MEDME был изучен потенциал Чили для производства CO₂-нейтральных энергоносителей с помощью нового процесса INDIGO. Исследование показало, что во всех проанализированных сценариях процесс INDIGO оказался более рентабельным, чем традиционные методы. Следующим шагом станет создание пилотной установки мегаваттного класса для производства зеленого метанола и ДМЭ в Чили.

Анализ, проведенный Fraunhofer ISE, показал, что регион Антофагаста на севере Чили обладает значительным потенциалом для крупномасштабного производства зеленых производных водорода. Этот регион уже производит такие избытки солнечной энергии, что ее подачу в сеть приходится ограничивать. «Помимо более эффективного использования электроэнергии и создания добавленной стоимости на местах, проект также способствует развитию региона за счет передачи немецких технологических ноу-хау», – поясняет Роберт Шолак, руководитель отдела экологически чистых продуктов синтеза.

Еще от автора