EE-Methan aus CO2

Entwicklung eines katalytischen Prozesses zur Methanisierung von CO2 aus industriellen Quellen

Das Ziel des Forschungsprojektes ist es, einen auf die speziellen Randbedingungen der EE-Methanerzeugung (synthetisches Erdgas aus „grünem“ Wasserstoff) abgestimmten katalytischen Prozess in theoretischen und experimentellen Untersuchungen zu entwickeln. Dieser verwendet den Katalysator in Wabenform als zentrale Innovation in einem Hordenreaktorsystem. Es gilt, neuartige Wabenkatalysatoren zu entwickeln und speziell an die CO2-Quelle aus Industrieabgasen anzupassen, um die Alterungs- und Vergiftungsprobleme der Katalysatoren zu minimieren und deren Standzeit zu erhöhen. Die Basis dafür bilden Simulationen zu chemischer Reaktionstechnik und Strömungsverhalten, sowie das Screening katalytisch aktiver Substanzen im Labor.

Projektinhalt:
Der angestrebte Ausbau von erneuerbarer Energieerzeugung bringt mit sich, dass die zur Verfügung stehenden Strommenge zeitlich und räumlich stark fluktuiert. Daher gilt es Wege zu finden, den Überschussstrome zu speichern. Die Elektrolyse kann Wasserstoff mit Hilfe von Strom aus erneuerbaren Energien erzeugen, der sich infolge der heterogen-gaskatalytischen Methanisierungsreaktion gemeinsam mit aus Industriequellen abgeschiedenem Kohlendioxid zu Methan umsetzen lässt. Die Herstellung von synthetischem Erdgas ist daher einerseits ein Weg,  CO2 wertschöpfend zu nutzen und gleichzeitig chemische Energie zu speichern.
Das Ziel des Forschungsprojektes ist es, einen auf die speziellen Randbedingungen der EE-Methanerzeugung (synthetisches Erdgas aus „grünem“ Wasserstoff) abgestimmten katalytischen Prozess in theoretischen und experimentellen Untersuchungen zu entwickeln. Dieser verwendet den Katalysator in Wabenform in einem Hordenreaktorsystem als zentrale Innovation. Es gilt, neuartige Wabenkatalysatoren zu entwickeln und speziell an die CO2-Quelle aus Industrieabgasen anzupassen, um die Alterungs- und Vergiftungsprobleme der Katalysatoren zu minimieren und deren Standzeit zu erhöhen. Die Basis dafür bilden Simulationen zu chemischer Reaktionstechnik und Strömungsverhalten, sowie das Screening katalytisch aktiver Substanzen im Labor.
Das Projekt sieht vor, eine Laboranlage mit Gasdurchsätzen im Bereich weniger kg/h zu errichten. Diese Anlage umfasst bis zu drei in Serie geschaltete Reaktoren zur Untersuchung der Wabenprototypen. Nach Abschluss von Versuchen mit synthetischen Gasmischungen werden reale Gasproben herangezogen und die Katalysatoren eingehend auf Alterungs-und Vergiftungserscheinungen untersucht. Die Ergebnisse fließen in die Herstellung der nächsten Prototypen ein. Die Aufbereitung des Gasgemisches aus dem Methanisierungsreaktor durch Membranverfahren wird theoretisch und experimentell untersucht. Dieses Verfahren stellt begleitende  ökologische und ökonomische Bewertungen an, um Wirtschaftlichkeit und Gesamt-CO2-Bilanz sicherzustellen.
Das Projekt zielt auf den Bau einer Demonstrationsanlage nach Abschluss des Research Studio Austria (RSA) ab. Daher wird abschließend ein Basic Engineering für eine Demonstrationsanlage angefertigt und der Labormaßstab auf den Prototypen übertragen.

Vortrag1

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Datum: 00.00.2015
Ort: Wien

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Datum: 00.00.2015
Ort: Wien

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Global warming potential of hydrogen and methane production
from renewable electricity via power-to-gas technology

von Dr. Gerda Reiter und DI (FH) Johannes Lindorfer

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Evaluating CO2 sources for power-to-gas applications – A case study for Austria

von Dr. Gerda Reiter und DI (FH) Johannes Lindorfer

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