Energiespeicherung mittels Methan und energietragenden Stoffen – ein thermodynamischer Vergleich

Energy Storage by CO2 Methanization and Energy Carrying Compounds: A Thermodynamic Comparison

Authors

  • Benjamin Müller,

    Corresponding author
    1. Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik, Institut für Chemie- und Bioingenieurwesen, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Egerlandstraße 3, 91058 Erlangen, Germany
    • Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik, Institut für Chemie- und Bioingenieurwesen, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Egerlandstraße 3, 91058 Erlangen, Germany
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  • Karsten Müller,

    1. Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik, Institut für Chemie- und Bioingenieurwesen, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Egerlandstraße 3, 91058 Erlangen, Germany
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  • Daniel Teichmann,

    1. Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik, Institut für Chemie- und Bioingenieurwesen, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Egerlandstraße 3, 91058 Erlangen, Germany
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  • Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Arlt

    1. Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik, Institut für Chemie- und Bioingenieurwesen, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Egerlandstraße 3, 91058 Erlangen, Germany
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Abstract

Die Umstellung fossil dominierter Energiesysteme auf eine Versorgung mit hohem Anteil erneuerbarer Energien macht einen massiven Ausbau der Speichersysteme erforderlich. Gängige Technologien wie Pumpspeicherkraftwerke oder Druckluftspeicher sind in ihrer Kapazität beschränkt oder haben den Nachteil eines geringen Prozesswirkungsgrads. Eine vielversprechende Route ist die chemische Energiespeicherung über Wasserstoff in energietragenden Stoffe (ETS). Dieser Weg stellt eine verlustfreie Speicherung regenerativer Energie in frei wählbaren Zeiträumen in Aussicht. Es werden Effizienzwerte für die Prozessketten Methanisierung und ETS berechnet und gegenübergestellt.

Abstract

Reconstructing current energy infrastructures dominated by fossil fuels towards a high share of renewable energy requires a drastic extension of energy storage capacities. Common storage technologies like compressed air or pumped hydro are either limited in capacity or have to face low efficiencies. A promising alternative is proposed with the use of energy carrying compounds for hydrogen storage. This route is shown to offer the possibility to combine high process chain efficiency with lossless energy storage for stationary and mobile applications. In this article, efficiencies for energy storage by methane and energy transport substances are calculated and compared to each other.

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