Zeitschrift EE

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Energiegewinnung aus ammoniumhaltigen Reststoffströmen

In unterschiedlichen Reststoffen wie Produktionsabwässern, kommunalen Abwässern oder Gärresten sind große Mengen von Ammonium (in Form von Stickstoffsalzen) gebunden. Mangels effizienter Rückgewinnungstechnologien geht der darin mitgeführte Wasserstoff ungenutzt verloren. Mit dem Projekt soll erstmals der Grundstein für eine energieeffiziente, wirtschaftliche, industrielle Anwendung zur Rückgewinnung und energetischen Verwertung von Ammoniak aus flüssigen Abfallprodukten gelegt werden.

Foto: fotolia.de

Im Rahmen des Projektes „Ammonia-to-Power“ werden ein Vakuum-Membrandestillationsverfahren zur Ammoniakgasgewinnung und eine Ammoniak-Brennstoffzelle (Ammoniak SOFC-solid oxid fuel cell) entwickelt. Mit der Vakuum-Membrandestillationstechnik zur Ammoniakabtrennung wird erstmals eine Technologie verfügbar sein, um aus flüssigen Abfallprodukten Ammoniak als Gas nutzbar zu machen. Die SOFC-Brennstoffzelle ist die einzige bekannte Technologie mit der es möglich ist, aus Ammoniak effizient Energie zu gewinnen.

Eine optimierte Membrandestillationanlage im Labormaßstab mit genauen Kenntnissen über Prozessparameter wie Durchfluss, Temperaturen, Energieverbrauch etc. und die Entwicklung eines optimierten Vakuum-Membranmodul mit geeigneten Betriebsparametern werden untersucht. Der abgetrennte Ammoniak soll in weiterer Folge in einer SOFC in elektrische und thermische Energie umgewandelt werden. Darauf aufbauend wird eine 5kW Kraft-Wärmekopplungsanlage aufgebaut, die ausschließlich mit Ammoniak als Brennstoff betrieben wird. Die kombinierte Nutzung von Strom und Wärme ergibt sehr hohe Nutzungsgrade, die Verwendung von Brennstoffzellen ermöglicht hohe elektrische Wirkungsgrade im niedrigen elektrischen kW-Bereich.

Weiters wird für zwei konkrete Anwendungsfälle, eine kommunale Kläranlage und einen ASFINAG-Autobahnrastplatz, ein technisches Konzept einer Real-Scale Anlage ausgearbeitet. Auf den Entwicklungen und Konzepten aufbauend wird eine technoökonomische Bewertung der neuen Technologie erfolgen.

Auftraggeber
Klima- und Energiefonds

Projektpartner
AEE  INTEC (Koordinator), AVL LIST GmbH, Technische Universität Graz – IWT (Institut für Wärmetechnik)

Ansprechperson
Dipl.-Ing. Christian Platzer, This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

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