Solarenergie für Zementherstellung
In einem gemeinsamen Forschungsprojekt wollen das Baumaterial-Unternehmen Cemex, die US-amerikanischen Sandia National Laboratories und die Spezialisten für CO2-neutrale-Drop-in-Kraftstoffe Synhelion die Zementherstellung auf die Basis von Sonnenenergie bringen.
Das U.S. Department of Energy (Energieministerium der Vereinigten Staaten) hat 3,2 Millionen US-Dollar für das gemeinsame Projekt Solar Mead von Cemex, Sandia National Laboratories und Synhelion bewilligt, das die Dekarbonisierung der Zementproduktion zum Ziel hat.
In ihrem gemeinsamen Forschungsprojekt skalieren die Spezialisten die Solarenergie-Technologie für die Zementherstellung. Die neuartige Technologie von Synhelion liefert dafür die Hochtemperatur-Prozesswärme von über 1500 °C. Diese modulierte Solarwärme ermöglicht es, Klinker ohne fossile Brennstoffe zu produzieren.
Sonnenstrahlung soll fossile Brennstoffe ersetzen
Klinker ist ein Hauptbestandteil von Zement, der üblicherweise unter Einsatz von fossilen Brennstoffen hergestellt wird. Im Rahmen des Forschungsprojekts soll stattdessen konzentrierte Sonnenstrahlung verwendet werden. Die Unternehmen Cemex und Synhelion arbeiten schon länger gemeinsam daran, Solarenergie in der Zementherstellung einzusetzen.
Im Jahr 2022 ist es den beiden Unternehmen in einem ersten erfolgreichen Pilotversuch gelungen, den ersten solaren Klinker im Labormassstab herzustellen. Die Sandia Laboratories stellen nun für das Projekt einzigartige Forschungseinrichtungen der National Solar Thermal Test Facility zur Verfügung, um die Adaption der Technologie für die Zementherstellung zu beschleunigen.
Nahaufnahme des Solar Receivers von Synhelion, der die notwendige Hochtemperatur-Prozesswärme für die Dekarbonisierung der Klinkerproduktion liefert.
Modernste Technologien
Im Rahmen des Projekts werden Methoden zur Verringerung der CO2-Emissionen, zur Senkung der Prozesstemperaturen und zur Steigerung der Effizienz der Klinkerherstellung mit Hilfe von Solarenergie untersucht. Das Projektteam erforscht, wie sich die Wärmeübertragung auf die Zementausgangsstoffe übertragen lässt.
Die erfolgreiche Implementierung dieser Technologie in der Zementherstellung wird es ermöglichen, die derzeit eingesetzten fossilen Brennstoffe vollständig zu ersetzen. Sie wird ausserdem eine besonders effiziente und kostengünstige Methode der CO2-Abscheidung im Vergleich zu den derzeit modernsten Technologien erschliessen.
Zementklinker wird durch das Zusammenschmelzen von Kalkstein, Ton und anderen Materialien in einem Drehrohrofen bei Temperaturen von fast 1500 °C hergestellt. Zur Beheizung des Ofens werden in der Regel fossile Brennstoffe verwendet, die für etwa 40 Prozent der direkten CO2-Emissionen des Prozesses verantwortlich sind. Der vollständige Ersatz fossiler Brennstoffe durch Solarenergie ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zur CO2-Neutralität.
Die Sandia National Laboratories
Sandia National Laboratories ist ein Multimissionslabor, das von National Technology and Engineering Solutions of Sandia LLC, einer hundertprozentigen Tochtergesellschaft von Honeywell International Inc. für die National Nuclear Security Administration des US-Energieministeriums betrieben wird.
Die Sandia Labs sind für Forschung und Entwicklung in den Bereichen nukleare Abschreckung, globale Sicherheit, Verteidigung, Energietechnologien und wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit zuständig und haben ihre Hauptstandorte in Albuquerque, New Mexico, und Livermore, Kalifornien.
Über Synhelion
Synhelion ist ein weltweiter Pionier auf dem Gebiet nachhaltiger Solartreibstoffe. Das Cleantech-Unternehmen wurde 2016 als Spin-off der Eidgenössischen Technischen Hochschule ETH Zürich gegründet, um CO2-neutrale Mobilität zu ermöglichen. Synhelion baut derzeit seine erste industrielle Produktionsanlage in Deutschland. Bis 2025 ist die Inbetriebnahme der ersten kommerziellen Produktionsanlage in Spanien geplant. Synhelion ist das erste Unternehmen, das mit konzentrierter Sonnenstrahlung nachhaltige Prozesswärme von über 1500 °C erzeugt.
Damit ist es erstmals möglich, industrielle Prozesse wie die Treibstoffproduktion oder die Zementherstellung mit Solarwärme zu betreiben. Synhelion bewegt die Welt mit seinen Technologieinnovationen in Richtung CO2-Neutralität und arbeitet dafür mit internationalen Partnern wie Eni, Cemex, Lufthansa Group, Swiss International Air Lines, SMS group, Wood, Amag Group und dem Flughafen Zürich zusammen.
Über Cemex
Cemex (NYSE: CX) ist ein global tätiges Baustoffunternehmen, das durch nachhaltige Produkte und Lösungen eine bessere Zukunft schafft. Cemex hat sich dazu verpflichtet, durch innovative Lösungen und branchenführende Forschung & Entwicklung CO2-Neutralität zu erreichen.
Cemex arbeitet an der Kreislaufwirtschaft entlang der gesamten Wertschöpfungskette des Bauens und leistet Pionierarbeit, um die Nutzung von Abfällen und Reststoffen als alternative Roh- und Brennstoffe durch den Einsatz neuer Technologien zu erhöhen.
Cemex ist in den Geschäftsbereichen Zement, Transportbeton, Mineralische Rohstoffe und Urbanisation Solutions in wachsenden Märkten weltweit tätig, getragen von einer internationalen Belegschaft, die sich darauf konzentrieren, dank digitaler Technologien ein hervorragendes Kundenerlebnis zu gewährleisten.
