Neues Verfahren: Energiegewinnung aus Erdgas ohne schädliche Emissionen

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energiegewinnung-erdgas-ohne-emissionenBeim Verbrennen fossiler Brennstoffe entsteht CO2, das Treibhausgas gilt als Hauptursache für die globale Erwärmung. Ein weit verbreiteter fossiler Brennstoff ist Methan, der Hauptbestandteil von Erdgas. Forscher des Potsdamer Nachhaltigkeitsinstituts IASS haben in Zusammenarbeit mit dem Karlsruher Institut für Technologie KIT ein Verfahren entwickelt, mit dem Energie aus Erdgas gewonnen werden kann, ohne dabei Treibhausgase freizusetzen.

Keine Emissionen durch Aufspaltung von Methan

Das Besondere an der Methode: Das Methan wird nicht verbrannt, sondern mit einem Verfahren namens „Cracken“ in seine Bestandteile Wasserstoff und Kohlenstoff aufgespalten. Die Aufspaltung erfolgt in einem Reaktor bei Temperaturen von über 750 Grad Celsius. Mit dem Wasserstoff kann Strom in Brennstoffzellen gewonnen werden, der entstehende Kohlenstoff in Pulverform zeichnet sich durch hohe Qualität und Reinheit aus und steht als Rohstoff für die Industrie zur Verfügung. Die Forscher geben an, dass der Bedarf an Kohlenstoff in diesem Bereich stetig steige, wodurch sich die wirtschaftliche Machbarkeit des Methan-Crackens erhöhe. Der feste Kohlenstoff könne auch gelagert werden, was sicherer und günstiger sei, als ihn mit dem CSS-Verfahren unterirdisch zu speichern.

Das Verfahren ist an sich nicht neu, konnte allerdings bisher nicht zuverlässig umgesetzt werden. Die neue Methode geht auf einen Vorschlag von Nobelpreisträger Carlo Rubbia zurück, dem wissenschaftlichen Direktor des IASS, der das Projekt initiierte: Der Reaktor basiert auf Flüssigmetalltechnologie. Kleine Methanbläschen werden von unten in eine Säule gegeben, die mit geschmolzenem Zinn gefüllt ist. Während sie aufsteigen, findet die Cracking-Reaktion statt, der Kohlenstoff wird abgespalten und als Pulver abgesetzt. Gleichzeitig entsteht gasförmiger Wasserstoff. Nach zwei Jahren Forschungsarbeit lief der Reaktor zuletzt zwei Wochen lang unterbrechungsfrei. Das sei eine Grundvoraussetzung dafür, dass der Reaktor künftig industriell einsetzbar sei, so Thomas Wetzel vom KIT. Ein häufiges Problem vorheriger Versuchsanlagen waren häufige Verstopfungen. Diese traten nicht auf, da der pulverförmige Kohlenstoff leicht abzutrennen ist. Die Umwandlungsrate liegt bei bis zu 78 Prozent.

Hohes Potential als Brückentechnologie

Prognosen zufolge wird die Erdgasproduktion in den nächsten Jahren weltweit stark ansteigen. Das Cracken von Methan könnte laut Rubbia eine Brückentechnologie werden, da sich so das Potential von Erdgas nutzen ließe, ohne das Klima zu schädigen. Gleichzeitig werde die Einbindung von Wasserstoff in das Energiesystem erleichtert. Dieser gilt als wichtige Komponente einer nachhaltigen Energiegewinnung, zum Beispiel in Autos mit Brennstoffzellenantrieb.

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Vorläufige Berechnungen zur Wirtschaftlichkeit des Verfahrens haben gezeigt, dass bei den aktuellen Preisen für Erdgas in Deutschland Kosten in Höhe von 2 bis 3 Euro pro Kilogramm Wasserstoff entstehen würden. Der mögliche Marktwert des Kohlenstoffs ist dabei noch nicht berücksichtigt. Wichtig ist dabei auch, dass die für die hohen Temperaturen benötigte Energie durch einen Teil des erzeugten Wasserstoffes gedeckt werden könnte. Reaktor und Verfahren sollen nun weiter optimiert werden.

Quellen / Weiterlesen:
Energie aus Erdgas ohne Emission: Wasserstoff aus Methan gewinnen – aber ohne Kohlendioxid! – elektroniknet.de
Neues Verfahren: Forscher gewinnen Wasserstoff aus Erdgas – ganz ohne CO2 – WiWo Green
Bildquelle: © Achim Lückemeyer / pixelio – www.pixelio.de

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1 KOMMENTAR

  1. Nicht uninteressant! Methanbläschen durch flüssiges Zinn, bin sehr gespannt, ob sich das wirklich ausgeht. Natürlich maximal als Brückentechnologie, Erdgas ist immer noch fossil, und wenn es mehr Bedarf geben sollte, muss wieder die Fördermenge erhöht werden, was automatisch mehr Verluste durch Leckagen bedeutet.

    Man sehe sich nur Russlands Produktionsanlagen an. Oder die Pläne, tiefkaltes Methan in Tankern rund um die Welt zu schippern.

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