Aufbau eines Mosaiks an Energieinnovation

Perspektiven

Von Dr. Vijay Swarup, Vice President of Research & Development bei ExxonMobil. Aus dem Englischen übersetzt. 

Als Wissenschaftler können wir niemals einen Stichtag für Innovationen festlegen. Aber wir sind bestrebt, Innovationen zu beschleunigen, indem wir gemeinsam mit Forschungspartnern an großen und kleinen Projekten arbeiten. Wir stehen vor der Herausforderung, dass zur Lösung der Reduzierung der CO2-Emissionen durch technologische Innovationen, eine Vielzahl unterschiedlicher Ansätze aus verschiedenen Disziplinen erforderlich sind. Ich habe bereits erwähnt, dass unsere Philosophie „und, nicht oder“ lautet, wenn es um potenzielle Lösungen geht. Wir müssen auf Ideen aus allen Bereichen setzen und dabei auch unkonventionelle Ansätze verfolgen, um somit erforderliche Innovationen zu fördern– im Großen wie im Kleinen.

Einen ähnlichen Standpunkt habe ich auf der CERAWeek 2021 vertreten, wo ich an einem Panel mit dem Titel „Will Energy Innovation Deliver?“ teilgenommen habe, das von Carlos Pascual von IHS Markit moderiert wurde. Ebenfalls vertreten waren Robert Armstrong, Director der MIT Energy Initiative, und Darryl Willis, Corporate Vice President im Bereich Energie bei Microsoft. Mit Blick auf meinen Kollegen von Microsoft habe ich eine Analogie aus dem Bereich der Datenverarbeitung verwendet. Wir konnten damit beschreiben was notwendig ist, um sicherzustellen, dass die Antwort „Ja“ lautet: Ja, die Herangehensweise an Innovationen sollte kein sequenzieller, sondern ein paralleler Prozess sein. Das bedeutet, dass anstelle von Alleingängen, viele Forschungspartner gemeinsam und gleichzeitig an verschiedenen Projekten auf das gleiche Gesamtziel hinarbeiten. Wie ich bereits im Panel erwähnt habe – Energie ist ein kompliziertes Thema. Es ist eine der wenigen Branchen, die Kompetenz jeder Art erfordert, von digitale Kompetenz über die Chemie, Mathematik, Physik und vieles mehr.

Wie läuft also die Arbeit mit unseren zahlreichen Forschungspartnern aus vielen verschiedenen Disziplinen ab?

Ich möchte über die zwei wichtigsten Innovationen sprechen, die mithilfe des „parallelen Prozesses“ entwickelt werden.

Kohlenstoffabscheidung

Wir arbeiten seit 30 Jahren an der Abscheidung und Speicherung von Kohlenstoff (CCS). Unsere Erfahrung zeigt, dass wir auch weiterhin Forschung betreiben müssen, sowohl im Bereich Direct-Air-Capture als auch bei der CO2-Abscheidung von Industrieemissionen. In den letzten Jahren haben wir Kooperationen mit mehreren herausragenden Partnern im Bereich der Kohlenstoffabscheidung geschlossen, darunter die Nationallabore des Energieministeriums (US Department of Energy National Laboratories), Global Thermostat, FuelCell Energy und viele weitere Unternehmen und Forschungseinrichtungen.

Eines der wichtigsten Potenziale von CCS liegt darin, wie wir diese Technologie mit erdgasbasierten Prozessen koppeln können. Erdgas ist ein konventioneller Kraftstoff, den ExxonMobil dank seiner Expertise in industriellem Maßstab förden kann. Im Net Zero America Project der Princeton University bildet die Stromerzeugung aus Erdgas in Kombination mit CCS eine Schlüsselkomponente, um das Netto-Null-Emissionsziel bis 2050 zu erreichen. Im Vergleich zu Kohle fallen bei der Verbrennung von Erdgas zur Stromerzeugung weniger Kohlenstoffemissionen an. Bei Integration von CCS in den Prozess lassen sich die CO2-Emissionen aus der Erdgasstromerzeugung theoretisch vollständig eliminieren, was einen enormen Durchbruch darstellen würde. Um die Zuverlässigkeit der Stromversorgung zu gewährleisten, ist auch eine feste Stromerzeugungskapazität aus Quellen wie Erdgas in Verbindung mit CCS und Kernenergie erforderlich. Es gilt somit, die natürliche Versorgungs-Unterbrechung mit erneuerbaren Energien aus Solar und Wind auszugleichen.

Wasserstoffherstellung

Ein weiterer spannender Innovationsbereich ist die Herstellung von Wasserstoff. Wasserstoff ist hauptsächlich ein Energieträger. Wird er als Kraftstoff eingesetzt, verbrennt er ohne Emissionen. Bei ausreichender Skalierung wird Wasserstoff für industrielle Anwendungen, Verkehr und Wärmeerzeugung interessant. Wir arbeiten daher an einer Vielzahl von Forschungsprojekten, um diese Technologie voranzutreiben.

Nehmen wir beispielsweise „blauen Wasserstoff“: Durch die Kopplung der Erdgasreformierung mit CCS lässt sich eine sehr emissionsarme Wasserstoffquelle herstellen, die dann industrielle Prozesse wie die Zementherstellung mit Strom versorgen kann. In Verbindung mit den Fortschritten in der digitalen Welt, wie beispielsweise den bahnbrechenden Entwicklungen bei der Modellierung und Datenanalyse, die von Unternehmen wie Microsoft vorangetrieben werden, können wir eine noch robustere Systemarchitektur für diese Projekte entwickeln.

All dies beschreibt die Bereiche unseres Portfolios, die darauf ausgerichtet sind, ein vielseitiges Sortiment an Lösungen zu entwickeln. Damit kann die Gesellschaft auf der ganzen Welt genau das Spektrum an Werkzeugen nutzen, das am besten auf ihre jeweiligen Gegebenheiten zugeschnitten ist. Wir forcieren damit  weitere Schritte, um die von der Gesellschaft angestrebten Ziele zu erreichen. Von der Entwicklung neuartiger Moleküle bis zur Planung neuer Infrastrukturen werden wir gemeinsam Herausforderungen auf allen Ebenen angehen und die Zukunft der kohlenstoffärmeren Energie einleiten.

Tags:   Carlos PascualCERAWeekDarryl WillisDepartment of EnergyDr. Vijay SwarupForschungspartnerFuelCell EnergyGlobal ThermostatIHS MarkitinnovationMicrosoftMIT Energy InitiativeNational Labsparalleler ProzessRobert ArmstrongZusammenarbeit
Sie können auch mögen

Erfahren Sie mehr