Kohlendioxid-Filter aus Gärresten
Noch immer enthält Biogas zu viel Kohlendioxid, um die gleiche Qualitätsstufe zu erreichen wie Erdgas. Doch das könnte sich ändern: Wissenschaftler haben einen biologischen Filter hergestellt, der dem Biogas Kohlendioxid entzieht. Sie verwenden dafür Gärreste aus Biogasanlagen.
Filter sorgt für Biogas in Erdgasqualität
Bislang haben es Wissenschaftler noch nicht geschafft, Biogas in Erdgasqualität herzustellen. Denn Biogas enthält vergleichsweise viel Kohlendioxid, das seinen Brennwert verschlechtert. Aber möglicherweise ist die Lösung für dieses Problem gefunden: Forscher der Universitäten Hohenheim in Stuttgart und Lissabon haben einen biologischen Filter hergestellt, der dem Biogas Kohlendioxid entzieht. Der Clou: Sie verwenden dafür Gärreste aus Biogasanlagen.
Die Gärreste werden zu diesem Zweck zu Aktivkohle umgebaut. Denn Aktivkohle entzieht dem Biogas überflüssiges Kohlendioxid. Das erhöht die Gas-Qualität und damit die Wertschöpfung von Biogasanlagen.
Die Umwandlung der Gärreste zu Aktivkohle erfolgt über die Hydrothermale Karbonisierung (HTC), also die chemische Verkohlung der Gärreste. „Dabei handelt es sich um ein sogenanntes nasses Verfahren“ erklärt Catalina Rodriguez Correa vom Fachgebiet Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe der Universität Hohenheim. „Das bedeutet, dass wir das in den Biogasgärresten enthaltene Wasser mitverwenden können. Die Biomasse erhitzen wir in einem Druckbehälter, dem sogenannten Autoklav, drei bis sechs Stunden bei 190 bis 250 Grad Celsius.“
„Wir möchten Biogasanlagen rentabler machen“
Die so entstandene Kohle wird dann ausgepresst und getrocknet. Anschließend werden die Kohlen mit Lauge gemischt und wieder auf 600 Grad erhitzt. Das Erhitzen bewirkt, dass sogenannten Mikroporen in der Kohle entstehen. Die Mikroporen bilden den Raum, in dem sich das Kohlendioxid aus dem Biogas einlagern kann.
„Die Aktivkohle nimmt etwas das Zwei- bis Zweieinhalbfache an Kohlendioxid auf als Vergleichsproben herkömmlicher Aktivkohlen“, ergänzt Professor Andrea Kruse, Fachgebietsleiterin der Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe an der Universität Hohenheim. „Damit schneiden die Biokohlen aus Gärresten deutlich besser ab. „Wir hoffen, dass wir das Verfahren zusammen mit unserem Industriepartner HTCycle bald in die Anwendung führen können.“
Sollte sich der Prozess behaupten und die Gasqualität tatsächlich steigen, könnte somit die Wertschöpfung von Biogasanlagen erhöht werden. „Wir möchten Biogasanlagen rentabler machen“, erklärt Professor Kruse. „Daher untersuchen wir, wie sich aus den Gärresten der Biogasanlagen möglichst hochwertige Kohlenstoff-Materialien herstellen lassen. Aber auch andere wertvolle Stoffe sind Ziel unserer Untersuchungen. Zum Beispiel Stickstoff und Phosphate, die wertvolle Düngemittel sind.“
Das neue Verfahren wurde im Journal of Analytical ans Applied Pyrolysis in einem wissenschaftlichen Aufsatz ausführlich beschrieben. Den Aufsatz finden Sie hier.
© 320° | 31.07.2018
