Innovation

Incubation Cluster

Defossilation

Die Weltwirtschaft und damit das Wachstum und der Wohlstand der Menschheit sind in hohem Maße von der Nutzung fossiler Ressourcen abhängig. Fossilen Ressourcen (Kohle, Erdöl und Erdgas) werden überwiegend als Energieträger und in deutlich geringerem Umfang für die Produktion von materiellen Gütern wie Plastiktüten, Laufschuhen und komplexen Arzneimitteln verwendet.

Die Verbrennung fossiler Ressourcen führt zu jährlichen CO2-Emissionen in Milliardenhöhe und ist damit der Hauptgrund für den anthropogenen Klimawandel und die damit verbundenen Herausforderungen für die Menschheit.

Um den Klimawandel einzudämmen, planen viele Länder weltweit, die Nachfrage nach fossilen Rohstoffen auf erneuerbare Alternativen umzustellen. Dieses globale, wissenschaftliche und wirtschaftliche Bestreben, von fossilen Ressourcen in der Energie- und Materialproduktion abzurücken, wird als "Defossilierung" bezeichnet und ist der Namensgeber unseres Incubation Clusters.
Das Cluster umfasst unsere Aktivitäten, die darauf abzielen, Industrien dabei zu unterstützen, von fossilen Rohstoffen unabhängig zu werden. Entscheidend für den Wandel hin zu einer klimaneutralen Gesellschaft sind

  • effiziente Recyclingtechnologien, die Kreislaufwirtschaften ermöglichen.
  • eine grüne Wasserstoffwirtschaft, die eine kostengünstige Produktion von klimaneutral erzeugtem Wasserstoff und ein voll funktionsfähiges H2-Ökosystem ermöglicht.
  • Technologien zur Speicherung und Verwertung von CO2 und zum Ersatz der derzeitigen Rohstoffe durch nachhaltige Alternativen.

Wir bei Creavis streben Innovation in allen drei Schlüsselbereichen an!

In einer Kohlenstoff-Kreislaufwirtschaft müssen „Abfallprodukte“ gesammelt und getrennt werden. Teile dieser sortierten Reststoffe, wie zum Beispiel Kunststoffe, können direkt zu neuen Grundstoffen recycelt werden. Verunreinigungen führen aber dazu, dass solche Recyclingmaterialien typischerweise von geringerer Qualität sind. Man spricht dann vom „Downcycling“.

Für hochqualitative Materialien werden deshalb bis heute fossile Rohstoffe benötigt. Hier setzt die New Growth Area (NGA) Circularity an: Das Circularity Team will neue Additive und Materialen liefern, um das Downcycling zu vermeiden und ein hochqualitatives mechanisches Recycling zu ermöglichen.
 Viele Reststoffströme, wie etwa die Reste aus der mechanischen Sortierung, sind jedoch zu heterogen für ein mechanisches Recycling. Um eine Kreislaufwirtschaft zu ermöglichen, bedarf es daher neuer Arten des sogenannten chemischen Recyclings. Diese Methode nutzt die Möglichkeit, die chemischen Bindungen im Polymer aufzubrechen und so den Reststoffstrom in kleinere Moleküle zu verwandeln, idealerweise in Monomere. Anschließend lassen sich diese in den entsprechenden chemischen Produktionsprozessen genau wie ursprüngliche Rohstoffe zu neuem Material verarbeiten. Bei Creavis entwickeln wir neue Lösungen im chemischen Recycling zur Verwertung verschiedenster Polymere.
 Aber nicht nur Kunststoffe müssen recycelt werden. Die anstehende Elektrifizierung gerade im Automobilbereich, benötigt große Mengen Lithium für Batterien. Heute wird dieses Lithium nicht wiederverwertet. Neue und effiziente Technologien zum Recycling von Lithium könnten das ändern und auch hier den Kreislauf schließen. Bei Creavis treiben wir Innovationen in diesem Feld des Metallrecyclings und des chemischen Polymer-Recyclings voran. Damit wollen wir eine Kreislaufwirtschaft unterstützen, die Abfall in wertvolle Materialien verwandelt und so den Bedarf an fossilen Rohstoffen weiter reduziert.
Das ist eine wichtige Maßnahme, um den Klimawandel zu bremsen und eine von fossilen Rohstoffen unabhängige Gesellschaft voranzubringen.

Defossilierung steht für einen Wandel in der Industrie mit dem Ziel CO₂-Emissionen zu reduzieren und letztlich eine emissionsfreie Gesellschaft zu ermöglichen. Das kann nur gelingen, wenn jene Prozesse ersetzt werden, die heute Treibhausgase verursachen, und alle CO₂-Emissionen, die sich nicht verhindern lassen, kompensiert werden.

Zum Beispiel werden selbst in einer Kreislaufwirtschaft mit hocheffizienten Recyclingtechnologien immer Abfallströme bleiben, für die stofflichen Wiederverwendung ungeeignet sind. Diese müssen gasifiziert werden, was wiederum Kohlenmonoxid (CO) und Kohlendioxid (CO₂) verursacht. Um diese Emissionen zu verhindern, steigende CO₂-Abgaben abzuwenden und den Klimawandel nicht zu befeuern, müssen solche Treibhausgase eingefangen und eingelagert werden. Noch besser wäre es, die Gase zu Herstellung neuer chemischer Produkte zu nutzen. Um das zu ermöglichen, braucht es neue Ansätze beim Einfangen und Nutzen des Kohlenstoffs im CO und im CO₂.
Bei Creavis widmet sich das Team von Renewable Carbon genau solchen Innovationen. Es will bestehende Produktplattformen von Evonik kombinieren, um CO₂ aus Gasströmen abzutrennen, und neue chemische und biotechnologische Prozesse entwickeln, die das CO₂ als chemischen Rohstoff erschließen. Somit könnten in Zukunft neue Chemieprodukte nachhaltig, ganz ohne oder sogar mit einem negativen CO₂-Fußabdruck, produziert werden.
Pflanzen zeigen uns einen alternativen Weg CO₂ einzufangen und zu verwerten. Sie nutzen natürliche Photosynthese, um CO₂ für ihr Wachstum zu nutzen. Wir wollen von der Natur lernen, indem wir sowohl künstliche als auch natürliche Photosynthese einsetzen, um neue nachhaltige Rohstoffquellen für Evonik und die Chemieindustrie zu identifizieren.

Die Welt ist auf dem Weg zur Wasserstoffwirtschaft. Wasserstoff wird in vielen Fällen die Energie liefern, mit der Kohlenmonoxid und Kohlendioxid als Chemierohstoffe aktiviert und nutzbar gemacht werden.

Neben der Chemieindustrie werden in einer defossilierten Welt auch andere Industrien, die Energiebranche und der Bereich Mobilität große Mengen an klimaneutralem Wasserstoff brauchen. Defossilierter, klimaneutraler Wasserstoff lässt sich nur per Wasserelektrolyse gewinnen. Daher hat es sich das Team von Hydrogen Economy zur Aufgabe gemacht, Materialien und Spezialchemikalien zu entwickeln, die klimaneutralen Wasserstoff bezahlbar machen sollen.

Die kommende Wasserstoffwirtschaft wird zudem neue Wertschöpfungsketten hervorbringen, die neue Materiallösungen erfordern, etwa um Wasserstoff bei extrem tiefen Temperaturen oder unter hohen Drücken sicher zu speichern und zu handhaben. Die Forscher und Entwickler im Team von Hydrogen Economy wollen so Lösungen entwickeln für eine nachhaltige und sichere Wasserstofflogistik.

Eine funktionierende grüne Wasserstoffwirtschaft ist entscheidend für eine klimaneutrale Gesellschaft. Daher treibt Creavis Innovationen in verschiedenen Schlüsselbereichen dieses Forschungsfeld voran, um einen Beitrag zu leisten dieses übergeordnete Ziel zu erreichen

Aktuelle Defossilation Projekte

DURAION® FOR SUSTAINABLE HYDROGEN PRODUCTION 

Der globalen Herausforderung der Energiewende stellen wir uns mit unseren Lösungen im Bereich der grünen Wasserstoffwirtschaft.​ Die Forscher der Creavis entwickeln die anionenleitende Membran DURAION® für die alkalische Membran, die die wettbewerbsfähige Produktion von grünem Wasserstoff ermöglichen und somit zu einer nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft beitragen soll.

Blue Lithium - Lithium aus Altbatterien

Wir entwickeln eine marktfähige Membran-basierte Technologien, die das Recycling von Lithium aus den Altbatterien von Elektroautos zu ermöglichen. Nur so wird die Mobilitätswende wirklich nachhaltig.

Project Rheticus - Künstliche Photosynthese

Mit der innovativen Technologie der künstlichen Photosynthese, die hinter Rheticus steht, sollen wertvolle Spezialchemikalien nachhaltig produzieren werden - und zwar aus Kohlendioxid (CO2) und Strom aus erneuerbaren Quellen mithilfe von Bakterien. Indem CO2 als Rohstoff genutzt wird, kann Rheticus dazu beitragen, die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen zu reduzieren.

Circular Polyurethane Solutions

Jedes Jahr werden allein in Europa 40 Millionen Matratzen weggeworfen. Resultat: Unmengen Abfall, der bisher kaum recycelt wird. Unser neues Verfahren verwandelt Polyurethanschäumen zurück in seine einzelnen Bestandteile und soll helfen eines der großen Abfallprobleme unserer Zeit zu lösen.