SGH2 baut größte Produktionsanlage für grünen Wasserstoff

Cleantech-Startup SGH2 nutzt Plasma-Fackeln zur effizienten Wasserstoff-Erzeugung – weltgrößte Produktionsanlage bis 2023 in Lancaster, Kalifornien.

Bislang gilt die Herstellung von grünem Wasserstoff für die Industrie, die Wärmeversorgung oder den Verkehr als energieaufwändig, weil in mehreren Schritten mitsamt der Elektrolyse reichlich (Wärme-)Energie eingesetzt werden muss. Aber: Das Spiel ändert sich gerade mit technischem Fortschritt und neuen Cleantech-Anlagen. Das Cleantech-Unternehmen SGH2 will jetzt in Kalifornien 3,8 Tonnen Wasserstoff pro Jahr herstellen – mit einer Technologie auf Basis von Plasma-Fackeln und Abfällen.

11.000 Kilogramm grüner Wasserstoff pro Tag oder 3,8 Millionen Kilogramm pro Jahr sind ein gewaltiges Versprechen – zum Vergleich: die europäischen Unternehmen Neste und Sunfire streben im MULTIPHLY genannten Vorhaben mit Hochtemperatur-Elektrolyse 60 Kilogramm pro Stunde, also 1.440 Kilogramm pro Tag an. SGH2 will die Anlage bis 2023 im Vollbetrieb laufen lassen.

Die weltweit größte, umweltfreundliche Produktionsanlage für Wasserstoff von SGH2 soll in Lancaster in Kalifornien entstehen. Als Input sollen recycelte Mischpapierabfälle dienen. Im Vergleich zu Elektrolyse-Technologien könnten damit die Kohlenstoffemissionen um den Faktor 2 bis 3 stärker reduziert werden. Wird grüner Wasserstoff mit erneuerbarer Energie erzeugt, kann der SGH2-Wasserstoff fünf- bis siebenmal billiger sein, so das Cleantech-Unternehmen. Außerdem sei der grüne Wasserstoff kostenseitig konkurrenzfähig zu grauem Wasserstoff aus fossilen Brennstoffen wie Erdgas.

Hersteller von so genanntem blauen, grauen und braunen Wasserstoff verwenden entweder fossile Brennstoffe (Erdgas oder Kohle) oder die Niedertemperaturvergasung (<2000 Grad Celsius), bei der schmutziges Synthesegas mit giftigen Teeren und geringem Wasserstoffvolumen entsteht. Andere Hersteller von grünem Wasserstoff nutzen die Elektrolyse, die von großen Mengen intermittierender erneuerbarer Energie und deionisiertem Wasser abhängig ist, das grün ist, wenn es zu 100 Prozent aus erneuerbarer Energie stammt, aber mit hohen Kosten (10 bis 15 Dollar pro Kilogramm) und mangelnder Zuverlässigkeit verbunden ist.

So funktioniert die Technologie von SGH2

Die von dem NASA-Wissenschaftler Dr. Salvador Camacho und dem SGH2-CEO Dr. Robert T. Do, einem Biophysiker und Arzt, entwickelte Plasma-Fackel-Technologie von SGH2 vergast jede Art von Abfall – von Plastik bis Papier und von Reifen bis Textilien -, um Wasserstoff herzustellen. Die Technologie wurde technisch und finanziell von führenden globalen Institutionen wie der US-Export-Import-Bank, Barclays und der Deutschen Bank sowie von den Vergasungsexperten von Shell New Energies geprüft und validiert.

Im Gegensatz zu anderen Technologie bietet das SPEG-Verfahren von SGH2 eine Lösung für die wachsende globale Kunststoffkrise. In der Brennkammer des Vergasungssystems erzeugen Plasmafackeln so hohe Temperaturen (3500º-4000º C), dass der Abfallrohstoff in seine molekularen Verbindungen zerfällt, ohne Asche aus der Verbrennung oder giftigen Flugstaub. Wenn die Gase die Vergaserkammer verlassen, werden die Moleküle zu einem sehr hochwertigen wasserstoffreichen Biosynthesegas gebunden, das frei von Teer, Ruß und Schwermetallen ist.

Das Synthesegas durchläuft anschließend ein Druckwechsel-Absorbersystem, wodurch Wasserstoff mit einer Reinheit von 99,9999% entsteht, wie es für den Einsatz in Fahrzeugen mit PEM-Brennstoffzellen erforderlich ist. Das SPEG-Verfahren von SGH2 extrahiert den gesamten Kohlenstoff aus den Abfällen, entfernt sämtliche Partikel und sauren Gase und erzeugt keine Giftstoffe oder Verunreinigungen. Das Endergebnis ist hochreiner Wasserstoff und eine kleine Menge biogenes Kohlendioxid, das nicht zu den Treibhausgasemissionen beiträgt.

Wir sind weltweit das einzige Unternehmen, das grünen Wasserstoff liefert, der mit dem billigsten, schmutzigsten Wasserstoff aus Kohle und Gas kostenmäßig konkurrenzfähig und viel günstiger als anderer grüner Wasserstoff ist. Unsere Technologie kann schnell skalieren und das ganze Jahr über rund um die Uhr Treibstoff produzieren.

SGH2-CEO Dr. Robert Do

Lancaster wird Miteigentümerin der SGH2-Anlage

Die Stadt Lancaster wird Miteigentümerin der umweltfreundlichen Wasserstoffproduktionsanlage sein, wie aus einer kürzlich verabschiedeten Absichtserklärung hervorgeht. Die SGH2-Anlage in Lancaster wird in der Lage sein, bis zu 11.000 Kilogramm grünen Wasserstoff pro Tag und 3,8 Millionen Kilogramm pro Jahr zu produzieren – fast dreimal mehr als jede andere Anlage für grünen Wasserstoff, die weltweit gebaut oder im Bau ist.

Die Anlage wird jährlich 42.000 Tonnen recycelten Abfall verarbeiten. Die Stadt Lancaster wird ein garantiertes Ausgangsmaterial an wiederverwertbaren Stoffen liefern und zwischen 50 und 75 Dollar pro Tonne an Deponie- und Deponieraumkosten einsparen. Die größten kalifornischen Eigentümer und Betreiber von Wasserstofftankstellen (HRS) verhandeln derzeit über den Kauf der Produktion der Anlage, um aktuelle und zukünftige HRS zu versorgen, die in den nächsten zehn Jahren im Bundesstaat gebaut werden sollen.

Dies ist eine Technologie, die das Spiel verändert. Sie löst nicht nur unsere Luftqualitäts- und Klimaherausforderungen durch die Produktion von schadstofffreiem Wasserstoff. Sie löst auch unsere Plastik- und Abfallprobleme, indem sie diese in grünen Wasserstoff umwandelt, und das sauberer und zu Kosten, die weit unter denen aller anderen Hersteller von grünem Wasserstoff liegen.

Bürgermeister von Lancaster, R. Rex Parris

Ein Konsortium aus führenden globalen Unternehmen und Spitzeninstitutionen hat sich mit SGH2 und der Stadt Lancaster zusammengeschlossen, um das Lancaster-Projekt zu entwickeln und umzusetzen: Fluor, Berkeley Lab, UC Berkeley, Thermosolv, Integrity Engineers, Millenium, HyetHydrogen und Hexagon. Fluor, ein globales Engineering-, Beschaffungs-, Bau- und Wartungsunternehmen, das über reichlich Erfahrungen im Bau von Vergasungsanlagen verfügt, wird die Front-End-Konstruktion und das Design für die Anlage in Lancaster übernehmen.

Der Wasserstoff von SGH2 ist „grüner als grün“, weil die patentierte Solena Plasma Enhanced Gasification (SPEG)-Technologie von SGH2 nicht nur kohlenstofffreien Wasserstoff produziert, sondern auch biogene Abfallmaterialien vergast und keine extern bezogene Energie verwendet. Das Berkeley Lab führte eine vorläufige Lebenszyklus-Kohlenstoffanalyse durch, die ergab, dass die SPEG-Technologie für jede Tonne produzierten Wasserstoffs die Emissionen um 23 bis 31 Tonnen Kohlendioxidäquivalent reduziert, was 13 bis 19 Tonnen mehr Kohlendioxid pro Tonne vermeidet als jeder andere grüne Wasserstoffprozess. Und SGH2-Wasserstoff ist den Angaben zufolge fünf- bis siebenmal billiger als anderer grüner Wasserstoff.

SGH2 wird eine vollständige Leistungsgarantie für die Anlage in Lancaster geben, indem es eine Garantie für die Gesamtleistung der Wasserstoffproduktion pro Jahr ausstellt, die von Munich Re, der größten Rückversicherungsgesellschaft der Welt, gezeichnet wird. SGH2 steht in Verhandlungen, um ähnliche Projekte in Frankreich, Saudi-Arabien, der Ukraine, Griechenland, Japan, Südkorea, Polen, der Türkei, Russland, China, Brasilien, Malaysia und Australien zu starten. Das gestapelte modulare Design von SGH2 ist für eine schnelle Skalierung und lineare verteilte Expansion und geringere Kapitalkosten ausgelegt.

Grüner Wasserstoff kann die Schwerindustrie dekarbonisieren

Im Gegensatz zu anderen erneuerbaren Energiequellen kann Wasserstoff schwer zu dekarbonisierende Schwerindustriesektoren wie Stahl, Schwertransport und Zement mit Brennstoff versorgen. Er kann auch die kostengünstigste Langzeitspeicherung für Stromnetze bieten, die auf erneuerbaren Energien basieren. Wasserstoff kann auch Erdgas in allen Anwendungen reduzieren und möglicherweise ersetzen.

Eine Analyse von BNEF sagt eine dramatische Reduzierung der Treibhausgase voraus, wenn grüner Wasserstoff kostenmäßig wettbewerbsfähig wird, und prognostiziert, dass die Kosten für grünen Wasserstoff bis 2030 in Indien und Westeuropa auf 2 US-Dollar pro Kilogramm sinken werden. SGH2 produziert nach eigenen Angaben bereits heute zu diesen Kosten umweltfreundlicher als grüner Wasserstoff.

Das Werk Lancaster wird auf einem 5 Hektar großen Gelände gebaut, das als Schwerindustriegebiet eingestuft ist, an der Kreuzung von Ave M und 6th Street East (nordwestliche Ecke – Parzelle Nr. 3126 017 028). Nach seiner Inbetriebnahme wird es 35 Vollzeitbeschäftigte beschäftigen und während der 18-monatigen Bauzeit über 600 Arbeitsplätze bieten. SGH2 rechnet mit dem ersten Quartal 2021 mit dem ersten Spatenstich, mit der Inbetriebnahme im vierten Quartal 2022 und mit dem vollen Betrieb im ersten Quartal 2023.

Die Produktion der Anlage in Lancaster wird an Wasserstofftankstellen in ganz Kalifornien sowohl für leichte als auch für schwere Brennstoffzellenfahrzeuge verwendet werden. Im Gegensatz zu anderen umweltfreundlichen Wasserstoff-Produktionsmethoden, die von variabler Sonnen- oder Windenergie abhängen, ist das SPEG-Verfahren auf einen konstanten, ganzjährigen Strom von recycelten Abfallrohstoffen angewiesen und kann daher Wasserstoff in größerem Maßstab zuverlässiger produzieren.

Cleantech-Unternehmen SGH2 hat große Expansionspläne

Die Strategie von SGH2 ist es, auch in anderen Regionen der Welt identisch große Anlagen zu errichten – das soll eine zügige Expansion ermöglichen. Nach Angaben des Cleantech-Unternehmens gibt es Verhandlungen mit 13 Staaten: Frankreich, Saudi-Arabien, Ukraine, Griechenland, Japan, Südkorea, Polen, Türkei, Russland, China, Brasilien, Australien und Malaysia. Konkret sind bestätigte Verhandlungen mit der Reederei Halim Mazmin Group aus Saudi-Arabien, dem weltgrößten Zementhersteller LafargeHolcim, dem größten Abfallkonzern der Ukraine und einem Gasanbieter in Australien, der Wasserstoff ins nationale Netz einspeisen möchte.