Abstract: The biomass-to-methanol process may play an important role in introducing renewables in the industry chain for chemical and fuel production. Gasification is a thermochemical process to produce syngas from biomass, but additional steps are requested to obtain a syngas composition suitable for methanol synthesis. The aim of this work is to perform a computer-aided process simulation to produce methanol starting from a syngas produced by oxygensteam biomass gasification, whose details are reported in the literature. Syngas from biomass gasification was compressed to 80 bar, which may be considered an optimal pressure for methanol synthesis. The simulation was mainly focused on the watergas shift/carbon capture sections requested to obtain a syngas with a (H2  CO2)/(CO + CO2) molar ratio of about 2, which is optimal for methanol synthesis. Both capital and operating costs were calculated as a function of the CO conversion in the watergas shift (WGS) step and CO2 absorption level in the carbon capture (CC) unit (by Selexol\® process). The obtained results show the optimal CO conversion is 40% with CO2 capture from the syngas equal to 95%. The effect of the WGS conversion level on methanol production cost was also assessed. For the optimal case, a methanol production cost equal to 0.540 ¬/kg was calculated.

Abstract: Eine wesentliche Voraussetzung für eine nachhaltige Energieversorgung und Treibhausgasneutralität in Deutschland und weltweit ist die vollständige Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energien. Hierbei sind Wind und Sonne die Quellen mit dem größ ten Bereitstellungspotenzial. Diese Energiequellen weisen jedoch eine geringe Energiedichte auf und sind nicht gleichförmig und überall in gleichem Umfang verfügbar. Deswegen wird ein System für die zeitliche und räumliche Verbindung zwischen Energiebereitstellung und -nutzung benötigt, welches die Bereitstellung der Primärenergie aus Sonne und Wind, ihre Umwandlung in speicherbare Energieträger und deren Transport zum Nutzungsort bewerkstelligt. Neben dem Übergang zu klima- und umweltverträglichen Energiequellen und deren effizienter Nutzung muss auch dieses verbindende System möglichst geringe Umwelteffekte aufweisen. Dieses Forschungsprojekt untersucht solche Bereitstellungspfade mit der Methode der Ökobilanzen und liefert damit Hinweise, welche Maß nahmen vorangetrieben werden müssen, um die Umwelteffekte der Bereitstellung, der Speicherung und des Transports speicherbarer Energieträger zu reduzieren. Wesentlich bleibt dabei, Energie möglichst sparsam und effizient zu nutzen, um die erforderliche Menge an speicherbaren Energieträgern aus erneuerbaren Energien und damit deren Umwelteffekte so weit wie möglich zu reduzieren. Neben dem Abschlussbericht als Zusammenfassung wesentlicher Methoden und Ergebnisse und dem Anhang mit einer ausführlichen Darstellung der durchgeführten Arbeiten werden nachstehend auch die Datentabellen mit den Eingangsdaten für die Ökobilanzrechnung, deren Ergebnisse und die Ergebnisse der Kostenschätzungen für weitere Arbeiten in diesem Themenfeld bereitgestellt.Abschlussbericht ,,Systemvergleich speicherbarer Energieträger aus erneuerbaren Energien (5 MB)Anhang zum Abschlussbericht ,,Detailanalysen zum Systemvergleich speicherbarer Energieträger aus erneuerbaren Energien (38 MB)Datentabellen:Eingangsdaten für die Ökobilanzrechnungen (Exceldatei, 1 MB)Ergebnisse der Ökobilanzrechnungen (zip-Ordner, Exceldateien, 4 MB)Ergebnisse der Kostenschätzungen (zip-Ordner, Exceldateien, 300 KB)