Projekt EASYHAc

Essigsäure ist mit einem weltweiten Produktionsvolumen von rund 20 Mio. t pro Jahr eine der wichtigsten Grundchemikalien für die Polymer-, Pharma- und Lebensmittelindustrie. Die konventionelle Herstellung aus fossilem Syngas erfolgt über mehrere energieintensive Prozessschritte unter hohen Temperaturen und Drücken. Dies führt zu erheblichen CO₂-Emissionen von 1,3 – 1,8 t CO₂ pro Tonne Essigsäure sowie zum Einsatz kritischer Rohstoffe als Katalysatoren.

Das Projekt EASYHAc verfolgt das Ziel, einen neuartigen, elektrifizierten und energieeffizienten Prozess zur Herstellung von Essigsäure zu entwickeln, bei dem CO direkt elektrokatalytisch über Acetat zu Essigsäure umgesetzt wird. Als Ausgangsstoff dient Syngas, das entweder aus unvermeidbaren industriellen CO₂-Quellen oder aus biogenen Rohstoffen gewonnen wird. Die entwickelte Technologie kann dadurch direkt in eine Kohlenstoffkreislaufwirtschaft integriert werden, wobei Essigsäure als Basischemikalie zahlreicher Industrien zugleich als Kohlenstoffsenke betrachtet werden kann. Darüber hinaus wird H₂, das sowohl aus dem Syngas stammt als auch als Nebenprodukt der Wasserelektrolyse entsteht, an der Kathode abgetrennt und kann unmittelbar als Energieträger oder in industriellen Prozessen genutzt werden.

Die Innovation des Projekts liegt in der Kombination selektiver elektrochemischer Reaktionen an Anode und Kathode die niedrige Zellspannungen benötigen, der Integration von Membranen für einen gezielten Stofftransport zwischen den Elektroden sowie dem Einsatz skalierbarer Ni- und Cu-basierter Katalysatoren ohne kritischer Rohstoffe. Im Rahmen des Projekts wird ein Prototyp-Elektrolyseur (TRL 4) bei industriell relevanten Stromdichten kontinuierlich betrieben zur Produktion hochkonzentrierter Essigsäure sowie grünen Wasserstoff mit hoher Energieeffizienz.

Der entwickelte Prozess kann den Energiebedarf gegenüber der konventionellen Herstellung um 40–60 % und die CO₂-Emissionen um etwa 80 % reduzieren. EASYHAc leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Dekarbonisierung der chemischen Industrie und bietet Potenzial für neue Wertschöpfungsketten in einer kohlenstoffarmen Kreislaufwirtschaft.