Biogasanlagen produzieren ein Gemisch aus Methan (Erdgas) und Kohlendioxid. Das mindert den Brennwert, wenn es etwa in einem Motor verbrannt wird, der einen Generator zur Stromerzeugung antreibt. Wenn es ins Versorgungsnetz eingespeist werden soll, muss das Kohlendioxid abgetrennt werden. Forscher der Universitäten Hohenheim in Stuttgart und Lissabon haben jetzt eine Technik entwickelt, mit der sich der Trennvorgang optimieren lässt. Mehr noch: Es werden die Reste verwendet, die beim Gären übrigbleiben, um einen hochwirksamen Filter herzustellen.


Bild: Universität Hohenheim / Astrid Untermann

Gärabfälle werden stundenlang gekocht

Die Forscher wandeln die Reste, die sich der Umwandlung Biogas verschließen, in eine Aktivkohle mit besonders zahlreichen Poren um. Darin verfängt sich das Kohlendioxid, wenn das Biogas vorbeiströmt. Die Aktivkohle entsteht durch Hydrothermale Karbonisierung. Die Gärreste landen vermischt mit Wasser, in einem Reaktor. Dann werden sie unter Luftabschluss drei bis sechs Stunden lang bei einer Temperatur zwischen 190 und 230 Grad Celsius gekocht. Dabei bildet sich Aktivkohle. Nach dem Abkühlen wird das Wasser abgepresst. Es lässt sich für die nächste Charge verwenden, sodass keinerlei Abfälle entstehen.

Mehr als doppelt so wirksam wie andere Aktivkohle

Noch ist der Filter allerdings nicht fertig. Sie wird mit einer Lauge vermischt und noch einmal erhitzt, diesmal auf 600 Grad. Dabei bilden sich in der Aktivkohle unzählige Mikroporen, die später das Kohlendioxid aufnehmen. „Diese 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 Stuttgarter Hochschule. Sie hat das Verfahren gemeinsam mit Catalina Rodriguez Correa aus Lissabon entwickelt, die zeitweise in Stuttgart arbeitet.


Düngerrecycling im Visier

Wenn die Kohle gesättigt ist, also kein Kohlendioxid mehr aufnehmen kann, kann sie verbrannt werden. Dabei wird nur so viel Klimagas frei wie die Pflanzen, die die Gärreste geliefert haben, zuvor aus der Luft aufgenommen haben, um Biomasse zu bilden. Möglicherweise lässt sich das Kohlendioxid auch aus den Poren vertreiben. Auch dann wird das Klima nicht belastet.

Die Forscherinnen haben es nicht nur auf die Herstellung hochwirksamer Filter abgesehen. Sie können sich auch vorstellen, andere Wertstoffe aus den Gärresten zu gewinnen, zum Beispiel Stickstoff- und Phosphatdünger.

 

via Uni Hohenheim

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