Dank seiner weltweit führenden Solar- und Windressourcen und des Zugangs zu den Platingruppenmetallen (PGMs), die in PEM-Elektrolyseuren verwendet werden, die zur Herstellung von grünem Wasserstoff benötigt werden, und in Brennstoffzellen zur Stromerzeugung aus Wasserstoff, ist Südafrika jetzt bestens gerüstet, um beides zu nutzen von Wasserstofferzeugung und -verbrauch.
Eine von Konsortien geleitete Machbarkeitsstudie identifiziert drei wichtige Knotenpunkte im Wasserstofftal
In Zusammenarbeit mit dem südafrikanischen Ministerium für Wissenschaft und Innovation (DSI), dem südafrikanischen National Development Institute (SANEDI), dem Lenkungsmitglied des Hydrogen Council ENGIE und Bambili Energy hat Anglo American im Oktober 2021 eine Machbarkeitsstudie für das Wasserstofftal abgeschlossen. Bitte klicken hier um auf den vollständigen Bericht zuzugreifen.
Die Machbarkeitsstudie identifiziert drei Drehkreuze – Johannesburg, die sich bis nach Rustenburg und Pretoria erstrecken; Durban, das die Stadt selbst und Richards Bay umfasst; und die Provinz Limpopo rund um die PGM-Mine Mogalakwena von Anglo American – mit einer grundlegenden Rolle bei der Integration von Wasserstoff in die südafrikanische Wirtschaft und bei der Etablierung Südafrikas und seiner reichlich vorhandenen erneuerbaren Energieressourcen als strategisch wichtiges Zentrum für die Produktion von grünem Wasserstoff.
Hydrogen Valley bietet ein erhebliches Wirtschafts- und Beschäftigungspotenzial
Die Ergebnisse der unabhängig durchgeführten Machbarkeitsstudie zeigen, dass das Wasserstofftal bis 2050 zwischen $4 und 9 Milliarden USD zum südafrikanischen BIP (direkte und indirekte Beiträge) beitragen und gleichzeitig zwischen 14.000 und 30.000 direkte und indirekte Arbeitsplätze pro Jahr schaffen könnte. Diese Arbeitsplätze werden die gesamte Wasserstoff-Wertschöpfungskette umfassen, von Forschung und Entwicklung, Engineering und Wartung bis hin zu Schulung und Öffentlichkeitsarbeit – über Beschaffung, Produktion, Transport, Speicherung und Anwendungen wie die Herstellung von Brennstoffzellen.
Neun einzelne Pilotprojekte wurden in diesen Hubs identifiziert und sollten von Entwicklern priorisiert werden. Sie umfassen die Bereiche Transport, Industrie und Bauwesen.
Seit der Veröffentlichung der Ergebnisse der Machbarkeitsstudie hat Anglo American mit der südafrikanischen DSI und anderen Partnern wie Bambili Energy und ENGIE an der Umsetzung relevanter Projekte gearbeitet und gleichzeitig weiterhin unabhängige Bemühungen zur Einführung wasserstoffbetriebener Lösungen in seinen Minen vorangetrieben Teil der Unternehmensziele, bis 2040 in allen Betrieben CO2-Neutralität zu erreichen.
Die Investition in erneuerbare Wasserstoffproduktionstechnologie in seiner PGMs-Mine in Mogalakwena und in die Entwicklung von wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellen-Minentransportern – den weltweit größten, die mit Wasserstoff betrieben werden – ist ein hervorragendes Beispiel für diesen Ansatz.
nuGenTM – Die emissionsfreie Transportlösung von Anglo American
nuGenTM stellt eine andere Art dar, über Bergbau nachzudenken. FutureSmart Mining von Anglo AmericanTM Das Programm entwickelt und implementiert bahnbrechende Innovationen, die die Natur des Bergbaus und die Art und Weise, wie Interessengruppen die Branche erleben und mit ihr interagieren, verändern. Anglo American arbeitet jetzt an einer Welt, in der Minen integriert, automatisiert und klimaneutral sind und weitaus weniger Wasser verbrauchen.
Dieses umfassendere Ziel ist die Inspiration hinter dem nuGenTM Zero Emission Haulage Solution (ZEHS)-Projekt, ein integriertes End-to-End-System für Produktion, Betankung und Transport von grünem Wasserstoff für Minenstandorte.
Der leichteste 510-Tonner der Welt
Der Pilot für die nuGenTM Zero Emission Haulage Solution ist ein wasserstoffbetriebener Minentransporter der Extraklasse. Es ist ein ehrgeiziges Projekt, bei dem erstmals ein Lkw dieser Größe und Ladekapazität (ein 220-Tonner mit einer Ladekapazität von 290 Tonnen = 510 Tonnen Gesamtgewicht) auf den Betrieb mit Wasserstoff umgerüstet wurde, der produziert wird -Site in Hybridkombination mit einer Batterie.
- Die nuGenTM LKW wird von einem dieselbetriebenen Fahrzeug nachgerüstet. Der Lkw verwendet eine Hybrid-Wasserstoff-Brennstoffzelle, die etwa die Hälfte der Leistung liefert, und ein Batteriepaket, das die andere Hälfte liefert, um die Energierückgewinnung beim Bremsen zu ermöglichen.
- Wasserstoff tritt aus dem Tank in die Brennstoffzelle ein und vermischt sich mit Sauerstoff, um in einer durch Platin katalysierten chemischen Reaktion Wasser zu erzeugen. Dadurch wird Strom erzeugt, der zum Antrieb der Motoren verwendet wird, die die Räder antreiben. Die einzige Emission des Fahrzeugs ist Wasserdampf.
- Das 2-Megawatt-Hybrid-Batterie/Wasserstoff-Brennstoffzellen-Triebwerk, das den verbauten Dieselmotor ersetzt, wurde von Anglo American und seinem Partner First Mode in Seattle, USA, entwickelt.
- Das Energiemanagement und die Batteriesysteme im Lkw wurden entwickelt, um die Gesamteffizienz zu verbessern, indem Energie durch regeneratives Bremsen zurückgewonnen wird, wenn der Lkw bergab fährt.
- Durch die Nutzung der regenerativen Energie, die beim Bergabfahren entsteht, reduzieren wir unseren Bedarf an externer Energie. Diese in der Batterie gespeicherte Energie verlängert zusammen mit dem Wasserstoff die Reichweite des Lkw und verkürzt die Standzeiten der Lkw, da die Betankung mit Wasserstoff deutlich schneller ist als das Aufladen von Batterien.
Als Teil des integrierten nuGenTM Als Lösung hat Anglo American in Mogalakwena außerdem einen Komplex zur Wasserstoffproduktion, -speicherung und -betankung für emissionsfreie Fahrzeuge gebaut, der den größten Elektrolyseur Afrikas und ein PV-Solarfeld umfasst, um den Betrieb des Transporters zu unterstützen. Das Lenkungsmitglied des Hydrogen Council, ENGIE, ist der Wasserstoffproduzent und -lieferant in diesem Proof-of-Concept-Projekt.
In die Zukunft schauen
Anglo American plant nun, 40 dieselbetriebene Muldenkipper der Ultraklasse in Mogalakwena auf Wasserstoff umzurüsten und diese Technologie dann in ihrer weltweiten Flotte von rund 400 Lkw einzuführen. Der Start des nuGenTM Der Lkw ist ein reales Beispiel für die breitere Einführung und Nutzung von Wasserstoff in den schwersten Transportmitteln.
Mit Transportern, die an den Standorten von Anglo American bis zu 801 TP2T Dieselemissionen verursachen, wird diese Technologie einen wesentlichen Beitrag zum betrieblichen CO2-Neutralitätsziel des Unternehmens leisten. Der Lkw ist ein greifbares und nachvollziehbares Beispiel dafür, was erreicht werden kann, wenn man eine klare Vision davon hat, was mit Wasserstoff möglich sein könnte, und dann mit anderen zusammenarbeitet, um ein bahnbrechendes Ergebnis zu erzielen.
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