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Methanol

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Erstmals wurde ein Katalysator gefunden, mit dem bei niedriger Temperatur (180°C) effizient CO2 zu Methanol hydrogeniert werden kann.

Unerwünschte Nebenreaktion zu Kohlenmonoxyd und Methan werden unterdrückt.

2021/03/21 Catalytic hydrogenation of carbon dioxide to methanol

Zitat

achieved for the first time low-temperature high-efficiency hydrogenation of CO2 to methanol, with a long working life over sulfur vacancy-rich few-layered MoS2, as well as remarkably higher activity and selectivity than those of the commercial Cu/ZnO/Al2O3 catalyst.

.. opens up a new way for the conversion of CO2 with low energy consumption and high efficiency.

.. In addition, they found that the RWGS reaction and excessive hydrogenation of methanol to CH4 were effectively suppressed.

 

Bemerkenswert auch, dass diese Entwicklungen verstärkt in China stattfinden.

 

methanol.org .. 2020/04/2021-Milestones-Yearly-Publication_V4_Final.pdf

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Das Methanol Institute hat ein Webinar veranstalltet.

Video 2021/05/24 Methanol Fuel in China Webinar

Zitat

The Methanol institute hosted an exclusive webinar with Vicky Fang, MI Consultant, and Senior Consultant at PKU Management Consultants in China on our report on methanol fuel in china which covers methanol's diversity in China's energy sector.

 

China-Methanol-Fuel-Report-2020_final-1.pdf

 

2019 wurden in China 695 000 Tonnen Methanol in Fahrzeugen verbraucht. 5,03 Mio Tonnen wurden zur Wärmeerzeugung verbraucht. Eine sehr viel größere Menge wird für chemische Synthesen z.B. MTO verwendet.

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Die Hochtemperatur-Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle (HT-PEM) und Reformed_Methanol_Fuel_Cell haben einen Eintrag bei Wikipedia bekommen.

Zitat

Da die Dampfreformierung von Methanol im Vergleich zur Reformierung von anderen Brennstoffen einfacher und effizienter ist .. werden die meisten HT-PEM-Brennstoffzellensysteme mit Methanol betrieben.

..

Die Brennstoffkosten sind für einen Betrieb mit Methanol um ein Vielfaches kostengünstiger als für einen Betrieb mit Wasserstoff, wodurch bei methanolbetriebenen HT-PEMFC geringere Total Cost of Ownership (TCO) erreicht werden können als beispielsweise bei mit Wasserstoff betriebenen NT-PEMFC.

Nachteil:

Längere Start-Zeit nötig im Vergleich zu Niedertemperatur-Brennstoffzellen

Höherer Platin-Gehalt (ca. 8–14 g Pt pro kW)

 

Unternehmen:

Blue World Technologies ApS, Dänemark

CHEM, Taiwan

SerEnergy AS, Dänemark

Siqens GmbH, Deutschland

UltraCell LLC, USA

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Argus Media veranstaltet ein Methanol Forum

 

Fragen und Antworten verschiedener Seiten zum künftigen Schiffstreibstoff

Methanol vs GreenAmmonia eBook_Argus Methanol Forum 2021.pdf

Pro: die Infrastruktur ist billiger und Schiffe leicht umrüstbar (drucklos)

Contra: die Kosten von direct Air Capture und begrenzt verfügbares "grünes" CO2

MAN Energy Solutions: "the feedback from the market is centred around ammonia"

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Der derzeitige Wirkungsgrad der Methanolsynthese aus Wasserstoff und CO2 beträgt  79 .. 80%. Die Reaktion ist exotherm, die entstehende Wärme kann für andere Prozesse z.B. Hochtemperaturelektrolyse verwendet werden.

CO2 bekommt man derzeit am billigsten aus der Bioethanol-, Biogas-Produktion, Biomasse und Deponiegas. Eine kostengünstige Zwischenlösung ist das Einspeisen von grünen Wasserstoff in bestehende, Erdgas betriebene Methanolanlagen.

Die heutigen Produktionskosten von Methanol aus Erdgas betragen 100 .. 200 $/t und sind auf den Energiegehalt bezogen ähnlich zu Benzin und Diesel.

IRENA_Innovation_Renewable_Methanol_2021.pdf (124 Seiten)

Zitat

KEY FINDINGS
Methanol plays an important role in the chemical industry, and is an emerging energy fuel currently mostly produced from fossil fuels. A transition to renewable methanol – derived from biomass or synthesised from green hydrogen and carbon dioxide (CO2 ) – could expand methanol’s use as a chemical feedstock and fuel while moving industrial and transport sectors toward net carbon neutral goals. The cost of renewable methanol production is currently high and production volumes are low. But with the right policies, renewable methanol could be cost-competitive by 2050 or earlier

..

The current production cost of e-methanol is estimated to be in the range USD 800-1 600/t assuming CO2 is sourced from BECCS at a cost of USD 10-50/t. If CO2 is obtained by DAC, where costs are currently USD 300-600/t, then e-methanol production costs would be in the range USD 1 200-2 400/t.

.. the cost of e-methanol is expected to decrease to levels between USD 250-630/t by 2050

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Webinar des Methanol Instituts am 7. Oktober: fit-for-55-key-implications-for-liquid-fuels

 

2021/10/01 Liquid Wind one step closer to produce eMethanol for shipping industry

"The construction process is scheduled to start in the spring of 2022. Once operational, the e-fuel facility is expected to convert 70 000 tonnes of CO2 into 50 000 tonnes of carbon-neutral methanol."

 

Das neue Forschungsschiff des Alfred Wegener Instituts und das neue Jack-Up von Van Oord fahren mit Methanol. Konkurrenz durch grünes Methan.

2021/09/29 “Green” Methanol for Ocean Research

2021/10/01 Van Oord Orders Mega Jack-Up for 20 MW Offshore Wind Turbines

2021/09/29 Containerschiff „Elbblue“ tankt erstmals „grünes“ Gas

 

2021/09/28 Trend zur Klimaneutralität triggert Boom im Anlagenbau

"Auf 500 Mrd. US-Dollar schätzt der Verband Hydrogen Council basierend auf einer Studie von McKinsey die aktuelle Projektpipeline für die Wasserstoff-Produktion .. Das – so die mathematisch einfache Bilanz – wird für eine wirkliche Dekarbonisierung hinten und vorne nicht reichen"

 

Fastwater, Presentations and YouTube-recordings from the Webinar on November 5th, 2020

Large scale renewable Methanol - Jens Schmidt, DOW.pdf (Video)

e-Methanol in Stade, Dow hat bereits Electrolyzer für Chlor mit 50 000 t/a Wasserstoff Nebenprodukt, CO2 Capture aus Kraftwerksabgas, 200 000 t/a CO2 based Methanol, we cannot compete with fossil methanol prices.

In der Literatur wird für die Kosten geschätzt: 82% Elektrolyse, 10% Carbon Capture, 8% Methanolreaktor.

Grob geschätzt braucht man 200 kg H2 pro Tonne MeOH,

    d.h. grünes Methanol kostet  ca. 0,25 * grüner Wasserstoff pro Tonne.

 

Wenn Unternehmen dafür bezahlen CO2 los zu werden, dann könnte es einen Kostenbeitrag liefern. Sehr gut wäre eine Kombination mit Allam_power_cycle (H2 #668)

2021/09/28 Shell will BASF-Technologie zur Abscheidung von Kohlendioxid nutzen

2021/09/27 Heidelbergcement startet CCS-Projekt in Osteuropa

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CRI’s Emissions-To-Liquids (ETL, 2 neue Anlagen in China) nutzt den KATALCO (Kupfer-Zink) Katalysator von Johnson Matthey

2021/10/19 Carbon Recycling International and JM collaborate to support sustainable methanol

 

Air Products arbeitet mit Topsoe

Topsoe hat eine eSMR Demoanlage mit neuen elektrisch betriebenen Reaktor in Betrieb genommen

2021/10/17 Topsoe puts demonstration plant into operation for production of Methanol from biogas

2019/05 Article in Science: Extremely compact reactor has potential to reduce global CO2 emissions significantly (mit Video)

2019/12 Haldor Topsoe and Sasol to jointly license GTL technology

.. Topsoe’s SynCOR™ technologies and Sasol’s Fischer-Tropsch technologies .. TechnipFMC has been pre-approved .. Oryx GTL facility in Qatar

2021/09 Sasol, Haldor Topsøe expand G2L licensing collaboration to grow sustainable synthetic fuels and chemicals globally

.. In addition, new technologies are being developed, such as Topsøe’s electrified reforming platform (e-Reforming and e-Reverse Water Gas Shift), solid oxide electrolysis and Sasol’s next generation FT catalyst to further maximise desired product yields, enhance carbon and hydrogen conversion efficiency, ultimately helping to eliminate fuel and chemical greenhouse gas emissions.

Sasol ZAE000006896

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Methan + Sauerstoff @ 120 .. 240 °C => Methanol, Essigsäure (bisher sind Zwischenschritte über CO oder CO2 und höhere Temperaturen nötig)

2022/01 Gold als Lösung für die große Herausforderung der Katalyse

"Forscher demonstrieren die Eignung von Gold als Katalysator zur Herstellung von Methanol und Essigsäure aus dem Methan von Erdgas

.. Ein einfaches, kostengünstiges Verfahren zur direkten Umwandlung von Erdgas in nützliche Chemikalien und Kraftstoffe .. in Nature Catalysis veröffentlichten Studie"

2022/01 Gold solution to catalysis grand challenge

"The production of methanol using this catalyst was expected; however, the novelty of the new method came in the production of acetic acid .. The oxidation of methane, the main component of natural gas, to selectively form oxygenated chemical intermediates using molecular oxygen has been a long-standing grand challenge in catalysis."

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A comprehensive study on production of methanol from wind energy, 2022

Flexible Power & Biomass-to-Methanol plants: Design optimization and economic viability of the electrolysis integration, 2022

Feasibility assessment of small-scale methanol production via power-to-X, 2022

Zitat

It was found that it was not possible to obtain a profit in the production of methanol from renewable H2 in any configuration at high electricity prices due to the important impact of H2 cost. The highest electricity price allowing profitable operation was 0.07 USD/kWh for the recycling process. If PtMeOH is coupled with biogas upgrading, the process can also be operated in the cascade configuration with a similar economic performance. Hence, the small-scale PtMeOH process is feasible only under very specific conditions: constant low electricity price or coupled with waste-handling facilities.

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Warum nicht Methan? Power-to-Gas versus Power-to-Liquid (Silicon Fire-Methanol)

Renewable energy storage via CO2 and H2 conversion to methane and methanol: Assessment for small scale applications, 2019

 

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Für große Anlagen verschieben sich die Vorteile weiter zu Methanol. Wenn jemand von Power2Methan redet, dann will er das Vorhaben begraben. Methanol ist das weit höherwertige Produkt. Das sieht man z.B. wenn man daraus die gleichen chemischen Folgeprodukte synthetisiert oder sich die Transport und Lagerkosten ansieht. Methan wird ganz überwiegend nur verbrannt.

Methanol wird überwiegend weiter synthetisiert.

 

Großtechnisch ist die Biogas 2 Methanol Synthese bereits länger kommerziell realisiert. In Deutschland haben Dow und Wacker ein Green Methanol Projekt.

2021/09 Dow Stade: Chemie soll klimaneutral werden .. 200.000 Tonnen Methanol pro Jahr

2022/02 Methanolreaktor für eFuels-Pilotanlage startet seine Reise nach Chile .. von Johnson Matthey entwickeltes Verfahren .. jährlich bis zu 750 Tonnen grünes Methanol aus Windstrom .. 130.000 Liter eFuels.

2022/03 WACKER und SFC Energy unterzeichnen Absichtserklärung zur Lieferung und Vermarktung von erneuerbarem Methanol (15 000 t/a)

2022/03 North-C-Methanol becomes North-C-Hydrogen .. broad range of applications like E-molecules (ethanol, iso-propanol,…) (zuvor 45 000 t/a MeOH)

2022/06 Veolia will build a crude methanol refinery in connection with Metsä Fibre’s Äänekoski bioproduct mill (12 000 t/a)

2022/06 John Jeyes Award 2022 geht an Sustainable Methanol Team .. für die Entdeckung und technische Entwicklung einer neuartigen katalytischen Technologie für das Recycling von Kohlendioxid zur Herstellung von nachhaltigem Methanol.

2022/05 Moller-Maersk could need as much as 6 million mt/year of green methanol as bunker fuel for its vessels by 2030

Maersk´s green methanol sourcing partners

Green methanol – succesful calculation of costs .. Jeddah – Hamburg .. 0,49-0,6 € per kg renewable methanol.

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Da vermutlich die meisten auf Ethanol stehen:

Methanol 32,04 g/mol, 726 kJ/mol, 22,66 kJ/g, 16,5 kJ/ g CO2

vs Ethanol 46,07 g/mol, 1300 kJ/mol, 28,22 kJ/g, 14,8 kJ/ g CO2

Direct Catalytic Methanol-to-Ethanol Photo-conversion via Methyl Carbene, 2019
 

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Dissertation über die Verwendung von Biogas zur Methanolproduktion (mit UMSICHT-Wissenschaftspreis 2022 ausgezeichnet)

An environmental and economic assessment of a novel Power-to-Fuel system for biogas plants, L. Eggemann 2022

Zitat

Ein kleinerer Fall mit dem kleinsten verfügbaren Motor von MAN für das
Blockheizkraftwerk (BHKW), ein etwas größerer Fall unter Einbeziehung des Biogas-Oxyfuel-
Verfahrens (BOP) und ein an eine durchschnittliche deutsche Biogasanlage mit 500 kW angepasster
Fall. Die Analyse zeigt, dass im Gegensatz zum Standardfall der BOP vorteilhaft ist, da er keine
zusätzliche Biogasaufbereitung benötigt und die doppelte Menge CO2 erzeugt. Daher sind die Kosten
mit 3,17 €/kgMeOH geringer. Generell zeigt sich, dass die Herstellungskosten pro kg Produkt mit
zunehmender Anlagengröße sinken.

.. Die Hinzunahme möglicher Erlöse aus Koppelprodukten trägt ebenfalls dazu
bei, den Methanolpreis an den anderer PtF-Anlagen anzugleichen. Das System in Verbindung mit einer
durchschnittlichen Biogasanlage zeigt hier mit 1,38 €/kgMeOH vergleichsweise niedrige Kosten.

Biogas enthält neben Methan einen hohen CO2 Anteil. Das Methan kann im Biogas-Oxyfuel-Prozess (Journal of CO2 Utilization 45, 2021) mit reinen Sauerstoff aus der Wasser-Elektrolyse in einen in Biogasanlagen üblichen Verbrennungsmotor  oder einer Gasturbine genutzt werden. Damit erhält man sehr reines CO2 + Wasser als Abgas und spart eine sonst notwendige Entfernung von Stickstoff und Stickoxiden.

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reko
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Anaergia Inc. (TSX:ANGR) hat einen 10 Jahresvertrag abgeschlossen. Die Biogas-Anlage in Tønder, Dänemark wird jählich 60 000 Tonnen verflüssigtes CO2 an European Energy A/S zur Methanolproduktion liefern. Das Methanol wird an Maersk als Treibstoff für Containerschiffe geliefert. Das nach der CO2 Extraktion übrig bleibende Methan hat Pipeline-Qualität.

2022/08/23 Anaergia facility to supply CO2 for green methanol production

 

2022/08/19 Maersk inks green bio-methanol partnership with Debo .. bio-methanol project for Maersk in China with capacity of 200,000 tonnes per year to start commercial operation by fall 2024. ..  To remind, in 2021 Maersk ordered twelve 16,000 TEU boxships .. capable of burning methanol

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WOVA1
vor 2 Stunden von reko:

To remind, in 2021 Maersk ordered twelve 16,000 TEU boxships .. capable of burning methanol

Da wird man wohl noch ein paar Verträge brauchen, um diese 12 Schiffe satt zu machen  - ein 16.000 TEU Schiff braucht so irgendwo > 200 Tonnen Schweröl pro Tag.

Mit Methanol vermutlich eher noch mehr.  Aber immerhin ein Anfang.

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· bearbeitet von reko
vor 19 Minuten von WOVA1:

Da wird man wohl noch ein paar Verträge brauchen, um diese 12 Schiffe satt zu machen

Die Schiffe fahren auch mit Öl und grauen Methanol. Methanex hat seit vielen Jahren eine mit grauen Methanol betriebene Flotte zum Transport ihres selbst erzeugten Methanols.

Letztlich ist Maersk ein kommerzielles Unternehmen. Man verspricht sich höhere Frachttarife für grüne Schiffe.

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In der Schifffahrt breitet sich Methanol aus. Bill Gates Fonds Breakthrough Energy Ventures (BEV) ist in Blue World investiert.

2022/08/30 Bill Gates-led Fund Backs Methanol as Green Fuel for Global Shipping

Maersk’s head of green fuel sourcing: "While the first ships will have engines that burn methanol, the company is looking into fuel cells for potential future orders"

2022/08/30 Blue World Technologies ready to scale up methanol fuel cell tech for maritime sector

2022/08/31 Erstes deutsches Seeschiff mit Methanol-Antrieb in Berne zu Wasser gelassen

2022/08/30 E1 Marine M-series Methanol to Hydrogen Generator has Received Approval in Principle (Aip) for Marine Applications

2022/08/25 ABS: Methanol as promising clean fuel for global fleet

 

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Jetzt auch COSCO

2022/09/05 China shipping giants set sights on methanol .. voiced their plans to focus on methanol marine fuel as their primary area of research in the future .. methanol is gaining in popularity in the maritime sector, especially having in mind that other alternatives such as ammonia have a long way to go before becoming more mainstream.

 

2022/09/08 Maersk weitet Neubau-Serie von Methanol-Schiffen aus .. Maersk will offenbar weitere Methanol-fähige Schiffe bestellen. Die Pläne umfassen sowohl Feeder- als auch Großcontainerschiffe.

 

Mit 500kW PEM-Modulen die bis über 10MW kombiniert werden.

2022/09/08 World’s first type-approved methanol-powered fuel cell system: RINA awards Freudenberg e-Power Systems .. Together with its project partners ZF Friedrichshafen and FlixBus, Freudenberg is working to replace conventional diesel drives in long-distance buses.

meyerwerft.de .. pi_naechster_schritt_zum_klimaneutralen_schiff.pdf .. Aktuell entsteht auf der MEYER WERFT die Silver Nova, die mit dem weltweit größten Brennstoffzellensystem auf einem Kreuzfahrtschiff ausgestattet wird.

 

2022/09/06 Methanolmotor, Brennstoffzellen, Hybridsysteme - Rolls-Royce stellt auf SMM neue mtu-Antriebslösungen für Schiffe vor .. Markteinführung ab 2026: Methanol-Motoren auf Basis der mtu-Baureihe 4000  

 

2022/09/07 Successful testing of an HT-PEM fuel cell system using methanol paves the way for scale-up at the Alfa Laval Test & Training Centre .. the project is on track for a 200 kW installation

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Der Ukrainekrieg und die Inflation hat weltweit zu einen geringeren Methanolbedarf geführt (50% wird in China verbraucht).

Hauptsächlich aus wirtschaftlichen Gründen standen im August MTO-Anlagen still (teures Gas, Olefine aus Öl waren billiger). Sie gehen jetzt wieder in Produktion, ev aber noch nicht mit voller Leistung. Insbesondere im Iran und Europa wurde Methanolproduktion abgestellt. Der Methanolpreis ist deshalb nicht weiter eingebrochen.

2022/09/14 Argus Media, Chemical Conversations: Methanol Outlook

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2022/09/30 China is betting big on another gas engine alternative: methanol cars

Zitat

Earlier this month, on September 16, China’s Ministry of Industry and Information Technology said it would “accelerate the popularization of methanol cars” and “explore the /‘green methanol + methanol cars’ model.”

The next day, the director of China’s National Energy Administration, Zhang Jianhua, said that the country is “actively exploring new ways to replace fossil fuels, like green hydrogen, methanol, and ammonia.”

 

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2022/10/10 Shippers focus on LNG, biofuels, methanol to meet emissions targets

"The first ship to be powered by ammonia may be built in 2026 or 2027, BHP's Head of Maritime Fergus Eley told Reuters"

Rio Tinto will 6 LNG betriebene Frachtschiffe in Betrieb nehmen.

2022/10/07 Maersk books six more methanol-fuelled boxships at HHI .. The six 17,000 TEU vessels are all to be delivered in 2025

 

Für Schleppschiffe ist Methanol erste Wahl, obwohl hier Akkus möglich wären. Die Schnellladung würde die Netze überlasten.

2022/10/07 Methanol gilt als zukünftiger Kraftstoff für Schlepper

2022/10/07 Watch: Rolls-Royce believes green methanol can shape the energy transition

2022/10/04 Rolls-Royce und Lürssen setzen auf Methanol-Antrieb für große Yachten

"Green methanol" will power innovative mtu marine engines

 

2022/10/04 EPCA ’22: Europe highest cost chemicals producing region, shutdowns encourage imports - ICIS

.. Europe has the most expensive cost base now for producing polyvinyl chloride (PVC), styrene, monoethylene glycol (MEG), and methanol .. Green bars are individual plants in Europe.

getAsset.aspx?ItemID=1002744

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Eine Anlage für jährlich 110 000 Tonnen Methanol mit Carbon Recycling International (CRI) Technologie ging in Betrieb. Ein weiteres Projekt soll nächstes Jahr in China in Betrieb gehen.

2022/10/28 ‘World’s largest’ CO2-to-methanol plant comes online in China .. compared to conventional fuels, renewable methanol cuts CO2 emissions by up to 95%, reduces nitrogen oxide (NOx) emissions by up to 80%, and completely eliminates sulphur oxide and particulate matter emissions.

 

2022/10/28 COSCO Orders 12 Ultra-Large, Green Methanol Containerships for $2.9B

2022/10/28 Advance of methanol as a marine fuel in 2022

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Methanol aus den Abgasen einer Zementfabrik in Queensland, Australien.

2022/11/01 Cement Australia Partners with Mitsubishi Gas Chemical Company For Green Methanol, from Hydrogen, Trial at Gladstone Cement Plant

 

2022/10/21 Global Green Methanol Market to Reach $3.15 Billion by 2031 - Exclusive DeepTech M-A-PTM Analysis by BIS Research

2022/10 Green Methanol Market - A Global and Regional Analysis: Focus on End-Use Industry, Application, Methanol Type, and Region - Analysis and Forecast, 2022-2031

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Electro-reforming of methanol under ambient conditions is considered as an attractive strategy for energy-efficient hydrogen production.

Es wird wenig Energie benötigt (100% Faraday effizient, 0,016V statt 1,23 V bei Wasserelektrolyse) und das entstehende CO2 ist rein und kann leicht abgeschieden werden.

Alternativ: Reformer mit Abwärme

"Die International Energy Agency prognostiziert für Methanol mit etwa sechs Cent pro Kilowattstunde darüber hinaus sehr attraktive Kosten."

 

2022/11/03 Shipping company Maersk chooses Spain for global green methanol factory .. It would be about 200,000 tons until the year 2025; one million until the year 2027; and reach two million by the year 2030 .. four gigawatts (Gw) of renewable energy .. The one in Spain would be the second major green methanol supply point for its fleet of ships, after the one it has already announced it will install in Egypt..

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