Erneuerbares Gas aus Wasserstoff und CO2

Die neue Methanisierungsanlage „move-MEGA“ der Empa vereint zentrale Bausteine der Energiewende: Sie produziert Methan aus erneuerbarem Wasserstoff und CO2 und steigert dabei gezielt die Lastflexibilität des Verfahrens – ein entscheidender Vorteil für die Nutzung schwankender erneuerbarer Stromquellen - (Foto: Empa)
  • Titelbild: Die neue Methanisierungsanlage „move-MEGA“ der Empa vereint zentrale Bausteine der Energiewende: Sie produziert Methan aus erneuerbarem Wasserstoff und CO2 und steigert dabei gezielt die Lastflexibilität des Verfahrens – ein entscheidender Vorteil für die Nutzung schwankender erneuerbarer Stromquellen - (Foto: Empa)

Das Herzstück der neuen Anlage bildet die sorptionsverstärkte Methanisierung, bei der Zeolith-Pellets mit definierter Porengröße als Katalysatorträger fungieren. Diese adsorbieren das bei der Methanisierungsreaktion als Nebenprodukt entstehende Wasser, wodurch das chemische Gleichgewicht zugunsten der Methanentstehung verschoben wird. Dadurch kann der Prozess bei niedrigeren Drücken und Temperaturen betrieben werden und das gebildete Methan kann ohne aufwendige Nachreinigung direkt genutzt oder ins Gasnetz eingespeist werden. Die in den „Power-to-Gas“-Demonstrator integrierte „Direct­-Air-Capture“-Anlage macht es zudem möglich, das für die Methanisierungsreaktion erforderliche CO₂ direkt der Umgebungsluft zu entnehmen. Dadurch schafft der „Power-to-Gas“-Prozess die Voraussetzung für negative CO₂-Emissionen: Das erzeugte Methan kann in einem nachgelagerten Schritt mittels Methan-Pyrolyse in festen Kohlenstoff und Wasserstoff aufgespalten werden, wie aktuelle Forschungsprojekte an der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) zeigen. Der feste Kohlenstoff dient als langfristige CO₂-Senke und kann in Baustoffen wie Beton oder Asphalt zum Einsatz kommen. Der gewonnene Wasserstoff eignet sich als Energieträger etwa für industrielle Hochtemperaturanwendungen, die bislang auf fossile Energieträger angewiesen sind und sich nur schwer elektrifizieren lassen. Ein entsprechendes Demonstratorprojekt läuft zurzeit in Zusammenarbeit mit dem Verein zur Dekarbonisierung der Industrie (VzDI) in Zug.

  • Ausgabe: August
  • Jahr: 2025
  • Autoren: Redaktion
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