Eisen statt Wasserstoff: Eisenpulver könnte zum relevanten Energiespeicher werden
Ein Forschungsprojekt des Karlsruher Instituts für Technologie (Kit)(öffnet im neuen Fenster) zeigt, dass Eisen zu einer entscheidenden Energiequelle werden könnte. Die potenzielle Leistung liegt im Gigawattbereich, vergleichbar mit zehn Großkraftwerken.
Eisen in Form von Pulver verbrennt ganz ähnlich wie Kohle. Der entscheidende Vorteil: Statt dabei Kohlenstoffdioxid freizusetzen, wird Eisenoxid, also Rost, freigesetzt. Die Reaktion ist CO2-neutral und lässt sich in großem Maßstab wieder umkehren – mithilfe von Wasserstoff.
Das Eisenpulver besitzt gute Lagerungs- und Transporteigenschaften. Für die Feuerung muss ein Kohlekraftwerk zwar umgerüstet werden, aber der Dampfkreislauf sowie die Stromerzeugung und die übrige Infrastruktur können weiterverwendet werden. Das soll die Bauzeit erheblich verringern.
Simulation zeigen Kostensenkung
Das Forschungsteam des Kit hat diesen Eisenkreislauf in Simulationen in ein klimaneutrales, europaweites Energiesystem integriert. Die Studie, die in Chem Circularity(öffnet im neuen Fenster) veröffentlicht wurde, zeigt das große Potenzial von Eisenpulver als Langzeitspeicher.
Anders als bei Wasserstoff sind weder ein technisch aufwendiges Pipelinenetz noch eine verlustbehaftete Untergrundspeicherung nötig. Zudem ist Eisen als vierthäufigstes Element in der Erdhülle praktisch unbegrenzt verfügbar.
Dementsprechend könnte es überall dort die Kosten des Energiesystems senken, wo die Speichermöglichkeiten für H2 ähnlich begrenzt sind wie ein Rückgriff auf Wasserkraft in Form von Pumpspeicherwerken. Beides trifft zum Beispiel auf Deutschland zu, das gleichzeitig einen überdurchschnittlich hohen Energiebedarf hat.
Die Analyse legt nahe, dass durch die Umrüstung von etwa 17 Gigawatt Kraftwerksleistung alter Kohlekraftwerke nahezu die identische Leistung in Form von Elektrolyseuren eingespart werden kann. Das Eisenpulver würde dann wie Batterien oder Brennstoffzellen bei Bedarf für die Stromerzeugung eingesetzt.
Gleichzeitig könnten die Erkenntnisse laut der Forschungsgruppe auch in der Stahlindustrie eingesetzt werden, in der ähnliche Prozesse erforscht werden, um den CO2-Ausstoß zu verringern.
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