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Partnerschaften und F&E-Innovationen

Seit fast 40 Jahren stellt Top Industrie sein Know-how auf dem Gebiet des Hochdrucks und der Hochtemperatur in den Dienst der Forschung und Entwicklung in verschiedenen Branchen mit hohen technischen Anforderungen. Die Fähigkeiten und das übergreifende Wissen, das an der Seite von Hunderten von Forschern entwickelt wurde, sowie die tiefgreifenden Kenntnisse der industriellen Welt machen Top Industrie zum idealen Partner für die Industrialisierung Ihrer innovativen Technologien, die mit Hochdruck- und Hochtemperaturprozessen verbunden sind.
Im Laufe der Jahre hat sich Top Industrie zu einem privilegierten Partner bei der Entwicklung innovativer Prozesse entwickelt, der die Schaffung einer Synergie zwischen der Welt der universitären oder institutionellen Forschung und der industriellen Welt ermöglicht.
Unser bedeutendes Engagement im "Business Development" und eine effektive Partnerschaft mit führenden Laboren, innovativen Start-ups und Vorreitern der Branche ermöglichen es uns, bei einer Vielzahl von Zukunftsprojekten präsent zu sein.

Eine notwendige Energiewende

Ende 2017 lag der Anteil der erneuerbaren Energien am Energiemix bei 16%. Am 22. Juli 2015 verabschiedete das Parlament das Gesetz über die Energiewende für grünes Wachstum mit dem Ziel, dass 32% des Energieverbrauchs im Jahr 2030 durch erneuerbare Energien gedeckt werden.
Das aktuelle Problem ist, dass diese Energien intermittierend, unvorhersehbar, lokal produziert und nicht speicherbar sind, was ihre Nutzung erschwert. So ist unser Land trotz des französischen Potenzials an Wind-, Fotovoltaik-, Gezeiten- und geothermischer Energie immer noch abhängig von fossilen Brennstoffen, insbesondere der Kernenergie.

Die "Power to Gas"-Technologie ermöglicht die Speicherung von Energie, die durch Elektrolyse von Wasser in Wasserstoff umgewandelt wurde: Dank eines simplen elektrischen Stroms wird Wasser in gasförmigen Wasserstoff verwandelt. Der erzeugte Wasserstoff kann vor Ort genutzt, einfach in bestehende Erdgasnetze (zur Verteilung oder den Transport) eingeleitet oder nach einer Methanisierungsstufe durch Kombination mit CO2 in synthetisches Methan umgewandelt werden.
Man erinnere daran, dass Wasserstoff farblos, geruchlos und ungiftig ist. Außerdem ist er hochenergetisch, mit einer Ausbeute von 33 kWh/kg, d. h. zweieinhalb Mal mehr als Erdgas und drei Mal mehr als Diesel. Ein weiterer Vorteil ist, dass er keine Treibhausgase, keine Schadstoffe und keine Partikel emittiert.
Wasserstoff kann daher den Zielen dienen, die sich Frankreich in Bezug auf die Entwicklung erneuerbarer Energien und die Reduzierung von Treibhausgasemissionen und Schadstoffen gesetzt hat. Aus diesem Grund strebt die Regierung die Einführung eines Anteils von 10% dekarbonisiertem Wasserstoff im industriellen Wasserstoff bis 2023 und zwischen 20 und 40% bis 2028 an.
Dafür hat die Umweltagentur ADEME die Aufgabe, Projekte und Gebiete zu unterstützen, um Wasserstoffprojekte auf technischer, regulatorischer und finanzieller Ebene zu fördern. Die Regierung plant die Bereitstellung von 100 Millionen Euro zur Finanzierung von Experimenten und ersten Einsätzen (Investitionsbeihilfe und Beihilfe für Endanwendungen).
Das so erzeugte erneuerbare Gas erfüllt zwei wesentliche Herausforderungen für eine erfolgreiche Energiewende: Den Ersatz von fossilem Gas durch erneuerbare Energien und die Wiederverwendung von abgeschiedenem CO2.

Verwirklichungen und laufende Projekte

Das Projekt Pulp&Fuel beschäftigt sich mit der thermochemischen Umwandlung von Industrieabfällen, die in einer Zellstofffabrik anfallen, in Biokraftstoffe. Das Projekt wird zeigen, dass dies möglich ist, ohne den bestehenden Betrieb der Zellstofffabrik negativ zu beeinflussen. Für das Projekt wurde entschieden, seine Anwendung in der Zellstoffindustrie sowohl mit nassen als auch trockenen Abfällen zu demonstrieren. Das Konzept und die Technologien können auch auf andere Branchen angewendet werden, wie z. B. die kommunale Abfallsammlung und -behandlung und die Lebensmittelindustrie.

Die im Pulp&Fuel-Projekt implementierten Technologien sind die Trocken- und Nassvergasung sowie die Fischer-Tropsch-Kraftstoffsynthese (FT). Bei der Trockenvergasung, z. B. in einem Festbett- oder Flugstromreaktor, entsteht ein Gas, das reich an Wasserstoff und Kohlenmonoxid ist. Bei der Nassvergasung in überkritischem Wasser entsteht ein Gas, das reich an Wasserstoff, Kohlendioxid und Methan ist.

Pulp&Fuel wird die Synergie zwischen Trockenvergasung und Nassvergasung in überkritischem Wasser nutzen. Die untersuchten Vergasungstechnologien sind:
Das bei der Vergasung entstehende Gas wird als Synthesegas bezeichnet. Dieses Synthesegas muss gereinigt werden und mit dem Projekt werden geeignete Technologien erkannt werden.

Die Fischer-Tropsch-Synthese von Kraftstoffen ist seit einem Jahrhundert bekannt, aber sie kann mit verschiedenen Katalysatoren und Reaktoren verbessert werden, um die Leistung für eine bestimmte Situation zu optimieren.

Ziel des Projekts ist die Integration der verschiedenen Technologien in einen Zellstoffprozess. Der Zellstoffprozess erfordert einen hohen Energieeinsatz, Hochdruckdampf im Fermenter und Niederdruckdampf im Zellstofftrockner. Der FT-Vergasungs- und Syntheseprozess ist insgesamt exotherm und erzeugt thermische Energie. Die Optimierung und energetische Integration der beiden Prozesse ermöglicht es, eine optimale Synergie zwischen Zellstoffproduktion und Kraftstoffsynthese zu identifizieren.

Im Rahmen dieses Projekts unterstützt Top Industrie als Spezialist für Hochtemperatur- und Hochdruckverfahren die Behörden bei der Gestaltung.






SOLARVI-Projekt

Im Rahmen des SOLARVI-Projekts soll ein integrierter Prozess entwickelt werden, der die direkte Hydrierung von CO2 in einem Hochdruck- und Hochtemperatur-Elektrolyseur (290 °C und 80 bar) ermöglicht, um es nach der In-situ-Erzeugung von Wasserstoff nahezu sofort in chemische Produkte (Methan, Carboxylverbindungen, Alkohole oder andere) umzuwandeln.

Im Rahmen der Energiewende verfolgt das SOLARVI-Programm mehrere Ziele:


Um diesen Herausforderungen zu begegnen, zielt das Programm auf eine integrierte Lösung mit der Entwicklung eines modularen, flexiblen Elektrolyseurs ab, der in der Lage ist, Wasserstoff zu produzieren und CO2 in chemische Produkte (Methan oder Alkohole) umzuwandeln, ausgestattet mit einem System zur Verdichtung von CO2 aus Biomasse (Biogasanlage im Weinsektor) und einem Hochleistungs-DC/DC-Wandler.

Ursprung des Projekts

Das Projekt wurde von Béatrice Sala initiiert, nach einer langen Erfahrung im Bereich der Materialien für Energie, mit ihrem am IES (Institut für Elektrolyte und Systeme) bei der Universität Montpellier) angesiedelten Unternehmen éMa, das als Antwort auf die Klima- und Energieherausforderung gegründet wurde.

Es war Gegenstand eines Patents, an dessen Erforschung Okzitanien beteiligt war. Dieses in Europa registrierte Patent wird auch auf die USA und Indien übertragen.




Mehrwert des Solarvi-Projekts