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Projekt SmartCat

Upgrade für Biogas

Aus vergorener Biomasse gewonnenes Methan enthält einen CO2-Anteil von bis zu 60 Prozent. Dadurch muss das Methan zuerst aufbereitet werden, um es als Biogas zu nutzen respektive ins Netz einspeisen zu können. Nach herkömmlicher Methode werden das CO2, aber auch Feuchtigkeit und Schwefelverbindungen mittels chemischer oder physikalischer Methode abgetrennt.

Das im biogenen Methan enthaltene CO2 lässt sich in Power-to-Gas-Anwendungen jedoch auch nutzen. Ein neuartiger Methanisierungs-Reaktor für Biogasanlagen («SmartCat») soll helfen, die klassische Biogasaufbereitung zu optimieren. Das Prinzip dabei: Das im Biogas enthaltene CO2 wird nicht mehr entfernt, sondern selber zu hochwertigem Methan aufbereitet und ins Erdgasnetz eingespeist. Der für die Methanisierung notwendige (erneuerbare) Wasserstoff wird mittels Elektrolyse erzeugt.

Durch dieses Verfahren lässt sich die Methanausbeute verdoppeln und die nicht erwünschte Feuchtigkeit aus dem Biogas entfernen. Die Forscher sprechen von einem «Biogas-Upgrade». Des Weiteren wird ein Ansatz verfolgt, der die dafür benötigten Katalysatoren schwefelresistent macht. Die Grundlagen für dieses Konzept, das vom FOGA unterstützt wird, haben die Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) zusammen mit der Empa, dem interdisziplinären Forschungsinstitut des ETH-Bereichs für Materialwissenschaften und Technologieentwicklung, erarbeitet. Nun soll das Verfahren an einem 1-kW-Reaktor realisiert und erprobt werden.

Dieses Verfahren kann auch in Anlagen angewandt werden, die grössere Mengen von CO2 ausstossen, beispielsweise in der Stahl- und Zementindustrie, Brauereien, Kläranlagen oder fossil-thermischen Kraftwerken. Sofern eine ausreichende (regenerative) Wasserstoffversorgung sichergestellt werden kann, lässt sich dieses CO2 in hochwertiges Methan – sprich Biogas – umwandeln.

Prototyp des neuartigen Methanisierungs-Reaktors an der Empa.
Reaktor Setup neu

Prototyp des neuartigen Methanisierungs-Reaktors an der Empa.

Fragen Sie nach Biogas
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Martin Seifert
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