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Methanspeicherung Reaktionsschnelle Mikroorganismen produzieren Erdgas aus Überschussstrom

| Redakteur: Tobias Hüser

Neue Forschungsergebnisse der Technischen Universität Wien belegen die hohe Praxistauglichkeit von speziellen Mikroorganismen bei der Produktion von Erdgas. Ein auf sogenannten Archäa basierendes Verfahren wandelt CO2 und Wasserstoff in speicherbares Methan um. Eine jetzt abgschlossene Pilotstudie zeigt dabei, wie rasch Mikroorganismen auf plötzlich auftretende Stromspitzen mit der Produktion von einspeisefertigem Erdgas reagieren können.

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„Unser Verfahren kommt dem Idealzustand der sofortigen Stromspeicherung in Form von Erdgas sehr nahe“, sagt Alexander Krajete, Gründer und Leiter des Unternehmens Krajete.
„Unser Verfahren kommt dem Idealzustand der sofortigen Stromspeicherung in Form von Erdgas sehr nahe“, sagt Alexander Krajete, Gründer und Leiter des Unternehmens Krajete.
(Bild: Krajete)

Linz – Effiziente Lösungen für die Stromspeicherung im großen Maßstab müssen zwei wesentliche Kriterien erfüllen: möglichst wenig Ressourcen verbrauchen und überschüssigen Strom in Sekundenschnelle speichern. Die Ergebnisse einer Pilotstudie an der TU Wien zeigen nun, dass ein auf Mikroorganismen beruhendes Verfahren des Unternehmens Krajete beide Kriterien erfüllt.

Das Verfahren nutzt dabei die Fähigkeiten sogenannter Archäa – Mikroorganismen, die seit Urzeiten extreme Standorte der Erde bevölkern. Diese Einzeller sind in der Lage, CO2 und Wasserstoff in Methan, also Erdgas, umzusetzen. Die kommerzielle Nutzung dieser Fähigkeit scheiterte lange an den harschen Lebensbedingungen, unter denen die Mikroorganismen sich erst so richtig wohlfühlen.

Bereits vor einiger Zeit gelang es Krajete, den Prozess im Bioreaktor unter deutlich nutzerfreundlicheren Bedingungen ablaufen zu lassen, wie Dr. Alexander Krajete, Geschäftsführer des Unternehmens, erklärt: „Unser Verfahren erlaubt den Ablauf des Prozesses bei milden Temperaturen von 40 bis 60 °C und bei atmosphärischem Druck. Extreme Hitze oder hoher Druck wie an den Naturstandorten der Archäa sind nicht mehr notwendig. Das spart Ressourcen - und erfüllt damit ein wesentliches Kriterium für eine effiziente Stromspeicherung.“ Ansonsten brauchen die Archäa nur noch CO2 und Wasserstoff zur Erdgasproduktion. Diese erfolgt mit einer erstaunlich geringen Reaktionszeit nach Zuführung dieser Stoffe – was das zweite Kriterium einer effizienten Stromspeicherung erfüllt.

Prozess innerhalb einer Minute auf Vollast

Wie kurz diese Reaktionszeit tatsächlich ist, zeigt eine nun abgeschlossene Pilotstudie, die im Auftrag der von Krajete an der Technischen Universität Wien durchgeführt wurde. Diese belegt, dass der Prozess innerhalb einer Minute auf Volllast hoch- und sogar wieder runtergefahren werden kann. Diese Performance liefert das System stabil über Monate. So können plötzliche Spitzen bei der Produktion von Strom unmittelbar abgefangen und in Form von Methan gespeichert werden. Der notwendige Wasserstoff kann dabei schnell und effizient durch einfache Elektrolyse aus Wasser hergestellt werden.

„Unser patentiertes Verfahren ist für die Speicherung des sogenannten intermittierenden Überschussstroms maßgeschneidert. In der Wartephase zwischen Stromspitzen verbraucht es selbst kaum Strom - und bei der Anlieferung von Überschussstrom beginnt die Gasproduktion binnen Sekunden um nach einer Minute einspeisefertiges Erdgas zu erzeugen. Es kommt dem Idealzustand der sofortigen Stromspeicherung in Form von Erdgas sehr nahe“, so Krajete.

Doch das Verfahren eignet sich nicht "nur" für die intermittierende Stromspeicherung im "Power to Gas" Konzept: Auch die direkte Veredelung von Bio- und Abfallgas zu Erdgas ist möglich. Tatsächlich kann das Verfahren Verbrennungsgase aus Benzin- und Dieselkraftstoff, Syngas-ähnliche Gase aus der Stahlindustrie oder Müllverbrennung sowie Rohbiogas zu Erdgas mit einem Reinheitsgrad von mehr als 95 % Methan umwandeln.

Mehr über den effizienten Umgang mit Energie in der deutschen und europäischen Prozessindustrie erfahren Sie auch auf dem PROCESS ENERGY SUMMIT am 19. und 20. November 2013 im Vogel Convention Center in Würzburg.Hier finden Sie mehr Informationen über die Veranstaltung.

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