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Nov 12, 2023

Dieser unwahrscheinliche Kraftstoff könnte sauberere Lastkraftwagen und Schiffe antreiben

Wie ein Startup Traktoren, Lastwagen und sogar Schiffe mit einer gemeinsamen Energie versorgen will

Wie ein Startup Traktoren, Lastwagen und sogar Schiffe mit einer gemeinsamen Düngemittelzutat betanken möchte.

Dieser Artikel stammt aus dem wöchentlichen Klima-Newsletter von The Spark, MIT Technology Review. Um es jeden Mittwoch in Ihrem Posteingang zu erhalten, melden Sie sich hier an.

Letzten Freitag habe ich mich auf eine Leiter gehievt und mich auf den Sitz eines leuchtend grünen John-Deere-Traktors fallen lassen. Es war weder ein Maisstängel noch ein Sojakeim zu sehen – mein Blick durch die Windschutzscheibe zeigte einen ziemlich typischen Parkplatz in Brooklyn.

Ich hatte darum gebeten, auf den Traktor zu steigen, um einen Blick in eines der wenigen Fahrzeuge auf der Welt zu werfen, das mit einem überraschenden Kraftstoff betrieben werden kann: Ammoniak. Die Chemikalie wird normalerweise für Düngemittel verwendet, aber ein in New York ansässiges Startup namens Amogy entwickelt eine Technologie, die dabei helfen kann, elektrische Traktoren, Lastwagen und sogar Schiffe anzutreiben.Ich habe den Hauptsitz von Amogy besucht, um herauszufinden, warum so viele Transportunternehmen nach neuen Kraftstoffen suchen und wo Ammoniak dazu passen könnte.

Der Verkehr ist ein wichtiger Teil des Klimapuzzles und für über 15 % der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Und während wir dank Elektrofahrzeugen, Zügen und dergleichen stetige Fortschritte machen, gibt es Teile des Puzzles, die schwieriger zu lösen sind, wie zum Beispiel Fahrzeuge, die weite Strecken zurücklegen oder lange laufen müssen, ohne zum Aufladen anzuhalten.

Der Treibstoff könnte eine effiziente Möglichkeit sein, die Energie zu speichern, die für den Antrieb großer Schiffe auf Langstreckenfahrten benötigt wird.

Amogy glaubt, dass der Schlüssel zur Lösung dieses Problems in Ammoniak liegt . Heutzutage ist es eine der weltweit am häufigsten verschifften Chemikalien, da es zur Herstellung von Düngemitteln verwendet wird. Und es ist relativ praktisch, da man viel Energie auf kleinem Raum unterbringen kann, ohne zu viel zu wiegen, um es mit sich herumzutragen.

„Was dem Markt fehlt, ist die Art und Weise, wie Ammoniak genutzt werden kann“, sagt Young Suk Jo, Chief Technology Officer von Amogy. „Das ist es, was wir entwickeln.“

Das grundlegende Ziel der Technologie des Unternehmens besteht darin, Ammoniak in seine Bestandteile zu zerlegen: Wasserstoff und Stickstoff. Der Wasserstoff kann dann in einer Brennstoffzelle zur Stromerzeugung verwendet werden, während das Stickstoffgas-Nebenprodukt sicher in die Atmosphäre abgegeben wird (die ohnehin größtenteils aus Stickstoff besteht).

Dies nennt man Ammoniak-Cracken, und eine der wichtigsten Erfindungen des Unternehmens ist ein chemischer Katalysator, der dazu beiträgt, dass diese Reaktion bei einer niedrigeren Temperatur als heute üblich effizient abläuft. Amogy kombiniert diesen Cracker mit einem Kontrollsystem, einer Technologie, die jegliches übrig gebliebenes Ammoniak aus der Reaktion entfernt, und einer Brennstoffzelle. Zusammen können alle diese Komponenten Ammoniak grundsätzlich in Elektrizität umwandeln.

Amogy begann 2021 mit der Demonstration seines Systems auf einer Drohne. Dieser erste Aufbau erzeugte durchschnittlich etwa fünf Kilowatt elektrische Leistung. Als nächstes kam der Traktor, den das Unternehmen mit einem Ammoniak-zu-Strom-System nachrüstete, das etwa 20-mal leistungsstärker ist als das Drohnen-Demonstrationssystem. (Die Zusatzausrüstung ist am Traktor ziemlich deutlich zu erkennen, sodass ich auf der rechten Seite, von wo aus ich in der Kabine saß, einen ziemlich großen toten Winkel hatte.) Schließlich ließ das Unternehmen im Januar dieses Jahres einen Sattelschlepper fahren, der ein 300-kW-System nutzte .

Alle diese Demonstrationsfahrzeuge haben dazu beigetragen, Aufmerksamkeit zu erregen, auch bei Investoren: Das Unternehmen schloss Anfang des Jahres eine Finanzierungsrunde in Höhe von 150 Millionen US-Dollar ab. Aber Amogy hat noch größere Maschinen im Visier: Schiffe.

Unternehmen, die ihre Klimaauswirkungen in der Seeschifffahrt verringern möchten, suchen nach alternativen Kraftstoffen, darunter Methanol und Ammoniak. Das System von Amogy könnte jedoch eine bessere Option als Verbrennungsmotoren sein, da es die Umweltverschmutzung begrenzen würde, die Wärme in der Atmosphäre speichern und die menschliche Gesundheit und die Umwelt schädigen kann.

Ich möchte hier anmerken, dass Ammoniak selbst nicht sehr angenehm ist und tatsächlich giftig sein kann. Befürworter argumentieren, dass Sicherheitsprotokolle für den Umgang damit in der Industrie ziemlich gut etabliert seien und Fachleute in der Lage seien, die Chemikalie sicher zu transportieren und zu verwenden.

Amogys Systeme sind noch nicht groß genug für Schiffe. Das Unternehmen arbeitet an einer weiteren Demonstration, die ihm helfen wird, einem kommerziellen System näher zu kommen: einem Schlepper, den es später in diesem Jahr im Norden des Bundesstaates New York vom Stapel lassen will.

Schließlich plant das Unternehmen, Module herzustellen, die zusammenpassen und die Systeme groß genug machen, um Schiffe anzutreiben. Amogys erstes kommerzielles Schifffahrtssystem wird bei Southern Devall eingesetzt, das heute Ammoniak auf Lastkähnen in den USA transportiert.

Die weltweite Ammoniakproduktion überstieg im Jahr 2022 die 200-Millionen-Tonnen-Marke, der größte Teil davon wurde für Düngemittel verwendet. Das Problem ist, dass der überwiegende Teil davon mit fossilen Brennstoffen produziert wurde.

Damit die Systeme von Amogy die Emissionen erheblich reduzieren können, müssen sie mit Ammoniak betrieben werden, das ohne große Treibhausgasemissionen hergestellt wird, wahrscheinlich unter Verwendung von erneuerbarem Strom oder möglicherweise mithilfe von Kohlenstoffabscheidungssystemen.

Schätzungen von Amogy zufolge könnte die Versorgung mit diesen kohlenstoffarmen Ammoniakquellen bis 2030 70 Millionen Tonnen erreichen. Diese Projekte müssen jedoch die Planungsphase hinter sich lassen und tatsächlich mit der Produktion von Ammoniak beginnen, bevor es in Düngemitteln, Traktoren usw. verwendet werden kann Schlepper.

Es fließt viel Geld in die Meereschemie. Eine neue Initiative namens „Carbon to Sea“ investiert in den nächsten fünf Jahren 50 Millionen US-Dollar in eine Technik namens „Ocean Alkalinity Enhancement“. Die Grundidee besteht darin, dass die Zugabe alkalischer Substanzen zum Meerwasser dazu beitragen könnte, dass die Ozeane mehr Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnehmen und so dem Klimawandel entgegenwirken.

Zu den Zielen der neuen Gruppe gehören schließlich die Durchführung kleiner Feldversuche, die Weiterentwicklung von Richtlinien und die Arbeit an der Messung und Überprüfung der Bemühungen in diesem Bereich. Weitere Informationen finden Sie in der Geschichte meines Kollegen James Temple.

Kaliforniens größter Versicherer, State Farm, kündigte an, dass er für die meisten Versicherungsarten im Bundesstaat keine Anträge mehr annehmen werde, und begründete dies mit der „rasant steigenden Katastrophengefahr“. (New York Times) Allstate hat vor einigen Monaten stillschweigend dieselbe Politik übernommen und dabei auch auf die sich verschlechternden Klimabedingungen verwiesen. (New York Times)

Jedes Jahr um diese Zeit erreicht der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre einen neuen Rekord. Aber der Anstieg in diesem Jahr ist der höchste aller Zeiten . (Washington Post)

Ladegeräte für Elektrofahrzeuge sind viel verbreiteter als früher und viel seltener als nötig . Sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Verfügbarkeit müssen verbessert werden, damit mehr Verbraucher problemlos auf Elektrofahrzeuge umsteigen können. (Der Atlantik)

→ Hier finden Sie alle Schnellladegeräte in den USA (zumindest ab Sommer 2022). (MIT Technology Review)

Ein Startup namens Equatic zapft Meerwasser an, um Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen . (Der Rand)

Eine neue Sammelklage in Kalifornien richtet sich gegen Delta Airlines und den Anspruch des Unternehmens, „klimaneutral“ zu sein. . In der Klage heißt es, dass die Kompensationen, auf die sich das Unternehmen verlässt, nicht die Wirkung erbringen, die sie versprechen. (Washington Post)

→ Um zu verstehen, wie Kompensationen tatsächlich dazu führen können, dass Kohlenstoff in die Atmosphäre gelangt, schauen Sie sich diese Untersuchung des kalifornischen Programms an. (MIT Technology Review)

Ein Meinungsbeitrag über die Klimaauswirkungen von Elektrofahrzeugen erregte am Wochenende große Aufmerksamkeit, da er von dem Schauspieler geschrieben wurde, der Mr. Bean spielt (Ich meine es leider zu 100 % ernst). Hier ist eine Geschichte, um den Sachverhalt klarzustellen. Die Kurzfassung: Elektrofahrzeuge sind in fast allen Fällen klimafreundlicher als benzinbetriebene Fahrzeuge. (Inside Climate News)

Wärmebatterien könnten dazu beitragen, Emissionen zu reduzieren, indem sie neue Wege zur Nutzung von Solar- und Windenergie eröffnen.

Natriumbasierte Batterien könnten noch in diesem Jahr auf den Markt kommen, wenn die Unternehmen ihre Pläne umsetzen.

Helion, unterstützt von Sam Altman von OpenAI, hat Microsoft bereits als ersten Kunden ausgewählt.

Billigere Batterien könnten in Sicht sein.

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