Chlorherstellung mit Sauerstoffverzehrkathoden. Energieeinsparung bei der Elektrolyse

Chlor ist eine der wichtigsten Grundchemikalien und wird für die Synthese von rund 2/3 aller chemischen Erzeugnisse wie Polymeren, Pflanzenschutzmitteln, Arzneistoffen, Produkten für die Trinkwasseraufbereitung bis hin zum hochreinen Silicium für Photovoltaik‐ und Elektronik‐Anwendungen benötigt. Die industrielle Produktion von Chlor durch die Chlor‐Alkali‐Elektrolyse kann seit 1975 mit dem Membran‐Verfahren durchgeführt werden, dessen weltweiter Marktanteil stetig steigt. Zunehmende Bedeutung erlangen auch Verfahren zum Recycling von Chlor aus Chlorwasserstoff. Der immer noch sehr hohe Bedarf an elektrischer Energie der elektrochemischen Syntheseverfahren kann signifikant um bis zu 30% verringert werden, wenn die Wasserstoff‐erzeugenden Elektroden in den klassischen Verfahren durch Sauerstoffverzehrkathoden (SVK) ersetzt werden, die aus Brennstoffzellen bekannt sind. Während die Elektrolyse von Chlorwasserstoff mit SVK bereits in Großanlagen durchgeführt wird, steht auch die Chlor‐Alkali‐Elektrolyse mit SVK auf Basis von Natriumchlorid vor dem technischen Durchbruch. Ab 2011 wird das neue Verfahren in einer Demonstrationsanlage der Bayer MaterialScience AG mit einer jährlichen Kapazität von 20000 t Cl 2 am Standort Uerdingen erprobt. Die Chlor‐Alkali‐Elektrolyse mit SVK könnte zukünftig einen wesentlichen Beitrag zur energieeffizienteren Synthese von Chlor und zur Minderung der indirekten CO 2 ‐Emissionen leisten.