Neuer Treibstoff aus Ammoniak soll Dekarbonisierung des Transportsektors vorantreiben

Ammoniak ist ein vielversprechender Treibstoff für die Zukunft. Er ist nicht nur emissionsarm, sondern auch leicht zu transportieren und zu lagern. Allerdings ist das Cracken von Ammoniak, also die Umwandlung von Ammoniak in Wasserstoff und Stickstoff, ein energieintensiver Prozess.

Der Verkehrssektor ist weltweit für rund 15 Prozent der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Um das Ziel der Klimaneutralität bis 2050 zu erreichen, müssen etwa Lastwagen und Busse vollständig dekarbonisiert werden. Obwohl Batterien in Elektrofahrzeugen den CO2-Ausstoß reduzieren, speichern sie nicht genügend Energie für Langstreckenfahrten von Lastkraftwagen oder Containerschiffen im Transportwesen.

Ammoniak "Cracken"

Der Wissenschaftler Young Suk Jo ist einer der "2023 Innovators Under 35" des MIT Technology Reviews und Mitbegründer des Startups Amogy. Er entwickelte eine Methode, bei der Ammoniak als Treibstoff eingesetzt werden kann. Die Chemikalie, die sonst eher für den Einsatz in Düngemitteln bekannt ist, kann dank der hohen Energiedichte etwa dreimal so viel Energie transportieren wie komprimierter Wasserstoff.

Für das neue Verfahren wird ein Reaktor eingesetzt, in dem Ammoniak in Stickstoff und Wasserstoff zerlegt wird. Der produzierte Wasserstoff kann anschließend in einer Brennstoffzelle zur Stromerzeugung genutzt werden. Zwar ist das Cracken von Ammoniak nicht neu aber das Startup hat eine neue Technologie entwickelt, die die Methode effizienter und kostengünstiger macht.

Der von Amogy entwickelte chemische Katalysator ermöglicht eine Reaktion bei einer niedrigeren Temperatur, wodurch der Prozess in Fahrzeugen durchgeführt werden kann, ohne dass die Fahrzeugkomponenten beschädigt werden. Außerdem hat das Forscher-Team einen effizienteren Reaktor entwickelt, der etwa 40 % der Energie des Ammoniaks in Strom umwandeln kann, was deutlich mehr als bei den derzeitigen Standardverfahren ist. 

Tests an ersten Fahrzeugen

Das Unternehmen testete im Jahr 2021 erstmals den neuen Treibstoff an einer Drohne. In diesem Jahr gelang es ihnen, einen Lastkraftwagen mit einem Verbrauch von 300 kW mithilfe von Ammoniakkraftstoff zu betreiben. Laut John Heywoood, emeritierter Professor für Maschinenbau am MIT und Jo's Studienberater, sind die Fortschritte bei den Demonstrationsfahrzeugen bemerkenswert schnell. Bis zum Ende dieses Jahres soll das Ammoniaksystem in einen Schlepper eingebaut werden.

Um ein klimafreundliches Transportnetz aufzubauen, müssen jedoch schnell Verfahren etabliert werden, bei denen Ammoniak mit Strom aus erneuerbaren Energiequellen produziert wird. Denn bisher erfolgte die Herstellung größtenteils unter Verwendung von fossilen Brennstoffen.