15. Methodology and Technology Development Toward Circular Industrial Clusters: Application to the Energy-Water-Hydrogen Nexus

Dieses Kapitel geht der entscheidenden Rolle des Wasserstoffs bei der industriellen Dekarbonisierung nach und hebt das Potenzial des grünen Wasserstoffs hervor, der durch Wasserelektrolyse unter Verwendung erneuerbarer Energiequellen erzeugt wird. Darin werden die Herausforderungen und Chancen bei der Förderung der grünen Wasserstoffproduktion untersucht, die derzeit aufgrund höherer Kosten auf 4% der gesamten Wasserstoffproduktion beschränkt ist. Der Text diskutiert verschiedene Methoden zur Schaffung kreisförmiger industrieller Cluster durch die Integration von Massen- und Energieressourcen, wobei der Schwerpunkt auf dem Energie-Wasser-Wasserstoff-Nexus liegt. Ein zentraler Aspekt ist der Einsatz der Thermischen Membrandestillation (MD), um Abwasser zu wiederverwendbarem Wasser aufzuwerten und Abwärme aus industriellen Prozessen zu nutzen. Das Kapitel präsentiert eine Fallstudie aus der realen Welt, an der zehn Branchen beteiligt sind und die das Potenzial für erhebliche Kosteneinsparungen und Umweltvorteile durch kooperative und nicht kooperative Governance-Systeme aufzeigt. Darüber hinaus wird das Pilotprojekt AQUAHIVE vorgestellt, bei dem die Destillerie Schlempe erfolgreich zu hochwertigem destilliertem Wasser aufgerüstet wurde, was den Weg für weitere Anwendungen in der industriellen Wasseraufbereitung ebnet.