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Methanogenese

Unser Kernprozess ist mehrfach patentiert und er basiert auf dem Urstostoffwechsel sogenannter Archäa Mikroorganismen. Gasförmige Substrate in Form von Kohlendioxid und Wasserstoff werden in ein gasförmiges Produkt - Methan - gemäß unterer Gleichung umgesetzt:

CO2 (g) + 4 H2 (g) -> CH4 (g) + 2 H2O

1 m3         4 m3           1 m3

                12 kWh       10 kWh

Dabei wird CO2 genutzt und veredelt. Wasserstoff wird in eine allgemeine akzeptierte Form mit bestehender Transportinfrastruktur übergeführt. Folgende 3 Prozessintegrationen haben sich im Laufe der letzten Jahre heraus kristallisiert.

 

Biokraftstoffe der 4. Generation - Prozessintegration 1

Die direkte biologische Umwandlung von CO2 zu Methan qualifiziert den Prozess in die Kategorie der “Biotreibstoffe der 4. Generation”. Der “photosynthetische Bypass” ohne zuvorigen Aufbau von Biomasse hat entscheidende kinetische und ökonomische Vorteile. Die Isolierung der Zielkomponente ist einfach.

Vorgängergenerationen stehen in Konkurrenz mit Ackerflächen bzw. die Aufarbeitung des Biotreibstoffs ist komplex:

  1. Generation (Aufbau von Biomasse, Verwendung hochwertiger Biomasse zur Treibstoffgewinnung, Nachteil – Wettbewerb mit Ackerflächen “Food for Fuel”)
  2. Generation (Aufbau von Biomasse, Verwendung niederwertiger Biomasse zur Treibstoffgewinnung, Nachteil – komplexe “Rohstoffe” (Rinde, Blätter, Stengel etc.), komplexe Verfahrensschritte / teuer)
  3. Generation (schneller Aufbau von Biomasse mit besten “Photosynthetikern” (z.B. Algen) und deren Verwertung zur Gewinnung von Treibstoffen, Nachteil – monochromatisches Licht, kleine Raum-/Zeitausbeuten ähnlich wie Verfahren der 1. und 2. Generation

 

Biologische Stromspeicherung oder biologische Variante von "Power to Gas" - Prozessintegration 2

Koppelt man Methanogenese an Wasserstoff, der mittels Elektrolyse aus erneuerbarem Strom gewonnen wird, so erschliesst sich ein eleganter Weg zur biologischen Stromspeicherung unter energieeffizienten Bedingungen und hoher Robustheit. Von erneuerbarem Wasserstoff und CO2 ausgehend, erfolgt die Transformation in Methan als Strom- und Kohlendioxidspeicher unter geringsten Verlusten. Es besteht die Möglichkeit zur direkten Verwertung von CO2 Quellen, wodurch kostspielige Verfahrenseinheiten zur Aufreinigung entfallen bzw. reduziert werden. Dieses Verfahren zählt zur biologischen Variante des “Power to Gas” Konzepts. Klassische Energiefresser wie Kompressoren, Heiz-/Kühlsysteme und Rezykliereinheiten entfallen bei diesem Prozess weitgehend.

 

Verwertung von Syngas ähnlichen Mischgasen - Prozessintegration 3

Seit Ende 2013 beobachten wir einen interessanten Trend in Richtung "Syngas Veredelung" fest. Im Gegensatz zu den Prozessintegrationen 1 und 2 wird eine geringere Wasserstoffmenge benötigt, wodurch die Chancen zur Wirtschaftlichkeit des Gesamtverfahrens signifikant steigen. Endapplikatonen sind Erdgas für die Mobilität in Form von CNG oder LNG bzw. Erdgas für das Erdgasnetz. Kostspielige Elektrolyseure bzw. hohe Stromkontingente entfallen bei diesem Verfahren.

Für nähere Informationen kontaktieren Sie uns bitte direkt unter info[at]krajete.com.