Defossilisierung von Industrieprozessen via Plasma
Ein Plasmaprozess, der mithilfe von erneuerbarem Strom CO₂-Emissionen in ein Brenngas umwandelt, ohne H₂ einzusetzen, reduziert den Einsatz fossiler Brennstoffe erheblich. Ein Plasmaprozess bietet der Zement- & Klinkerproduktion, aber auch anderen wärmeintensiven Industrien entscheidende wirtschaftliche und ökologische Vorteile:
1. Reduktion fossiler CO₂-Emissionen & Verbesserung der Klimabilanz
Die Zementindustrie ist eine der größten CO₂-Emittenten weltweit. Rund 8 % der globalen CO₂-Emissionen stammen aus der Zement- und Klinkerproduktion. Dabei entstehen CO₂-Emissionen aus zwei Hauptquellen:
- Prozessbedingte Emissionen (~60 %): Freisetzung von CO₂ bei der Kalzinierung des Kalksteins (CaCO₃ → CaO + CO₂)
- Brennstoffbedingte Emissionen (~40 %): Nutzung fossiler Brennstoffe wie Gas, Erdöl oder Kohle und alternative Sekundärbrennstoffe für die Brennöfen (z.B. CH₄ → CO₂ + H₂O)
2. Einsparung von CO₂-Zertifikaten & regulatorische Vorteile
- Aktuell liegt der Preis für CO₂-Zertifikate bei 120 CHF/t CO₂ in der Schweiz und 80 – 100 €/t CO2 im Europäischen Emissionshandelssystem (EU-ETS) und wird voraussichtlich weiter steigen.
- Die CH und EU verfolgen eine Netto-Null-Strategie bis 2050 und schrittweiser Reduzierung der kostenlosen Zertifikate für emissionsintensive Industrien.
- Unternehmen mit hohen CO₂-Emissionen müssen zunehmend Carbon Capture-Strategien entwickeln oder alternative Brennstoffe einsetzen.
- Durch die Nutzung eines recyclingbasierten Brennstoffs aus CO₂ könnte die Zementindustrie ihre Kosten für CO₂-Zertifikate drastisch senken und langfristig CO₂-neutrale Prozesse in Bezug auf die Brennstoffe etablieren.
3. Wirtschaftlichkeit & Energieeffizienz
- Der direkte Einsatz eines plasmabasierten CO/O₂-reichen Gemischs vermeidet Umrüstungen an bestehenden Klinkerbrennöfen, was enorme Investitionen einspart.
- Bestehende Anlageninfrastrukturen bleiben nutzbar, da der Plasmabrennstoff direkt in konventionellen Brennern eingesetzt werden kann.
- H₂-basierte Prozesse sind teuer, kompliziert und aufwendig, dabei hat ein CO/O₂ Gemisch mit -283 kJ/mol in etwa den gleichen Brennwert wie Wasserstoff (H₂) mit -285 kJ/mol
4. Nachhaltigkeit & Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen
- Geopolitische Unsicherheiten und steigende Importkosten für fossile Brennstoffe gefährden die Versorgungssicherheit.
- Plasma-basierter Brennstoff ermöglicht eine lokale, erneuerbare und CO₂-neutrale Energiequelle.
5. Politische Rahmenbedingungen & Fördermöglichkeiten
- „Green Deal“, Netto-Null-Strategie und EU-Taxonomie für nachhaltige Investitionen fordern eine drastische Reduktion von fossilen CO₂-Emissionen.
- Viele Regierungen unterstützen und fördern daher Technologien zur CO₂-Vermeidung, dessen Reduktion als auch die Nutzung mittels Subventionen oder steuerlichen Anreizen.
- Plasmaverfahren könnten Teil der Carbon Contracts for Difference (CCfD) werden, bei denen Unternehmen für CO₂-Reduktionen staatlich kompensiert werden.
Fazit: Ein Wettbewerbsvorteil durch Plasma
- Die Integration eines Plasmaprozesses zur CO₂-Umwandlung vermag die fossilen CO₂-Emissionen von CO₂-intensiven Wärmeprozessen, wie die der Klinkerproduktion signifikant zu senken.
- CO₂-Zertifikatskosten um 120 CHF/t CO₂ werden eingespart.
- Bestehende Infrastruktur kann weitergenutzt und teure Umbauten vermieden werden (CAPEX).
- Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen wird erreicht.
Wer frühzeitig in diese Technologie investiert, sichert sich frühzeitig Wettbewerbsvorteile und positioniert sich als Vorreiter in einer klimaneutralen Baustoffindustrie!