FAQ

1. Wo liegen die Stärken des Verfahrens?

Die große Stärke unseres Verfahrens liegt in der ausgeprägten Intermittenztauglichkeit sowie der Robustheit des Prozesses gegenüber Verunreinigungen in den Eduktgasen. Wir schaffen es, in einem singulären Schritt unter stark wechselnden Bedingungen („Gas an, 100 %“, „Gas aus, 0 %“) Erdgas (95 vol. % Methan) zu generieren.

Der „Response“ von Null auf Volllast und retour liegt im Bereich von wenigen Minuten (siehe Abb. 1).

Während der Stand-by Phasen ist kein Energieeintrag (Heizung, Rührer, Pumpen aus) nötig, womit die Betriebskosten in dieser Phase minimal sind (siehe Abb. 1).

Abb. 1 Intermittenztauglichkeit des Krajete® Prozesses mit blitzschneller Methanproduktion und minimiertem Energieverbrauch im Stand-by (man verfolge den Verlauf der blauen (H2 Eintrag = simulierter Überschussstrom) und schwarzen Kurve (Methanherstellungsrate)).

Das Verfahren ist simpel, robust, genügsam, selektiv und für die Intermittenzanforderung der Erneuerbaren maßgeschneidert.
Eingangsstoffe = Wasserstoff (blaue Kurve, NL/min); gemessene Werte = Methanprodukt, grün / CO2, rot / H2, orange (vol. %). Leistung = „MER“ (Methane Evolution Rate, mmol Methan/Liter Suspension x Stunde) als Maß für die Reaktorleistung pro Volums-/Zeiteinheit.

Das Verfahren ist damit perfekt für alle Anwendungen, die eine intermittente Betriebsweise erfordern. Es vereint einen schnellen Response auf wechselnde Lasten mit einem minimalen Energiebedarf im Stand-by. Damit kommt es zum Beispiel dem Idealzustand der sofortigen Stromspeicherung in Form von Erdgas sehr nahe.

Das Verfahren besitzt die Stärke aus Gasgemischen die Edukte CO2 und H2 zu extrahieren („Selektivität“) und umzusetzen ohne die Edukte reinigen und trennen zu müssen (Anwendung 2). Somit wird die Komplexität des Verfahrens massiv entlastet. Das Verfahren eignet sich also zur Verwertung von industriellem Rohgas mit einer Komponente (CO2 oder H2) oder in binären Gemischen (CO2 und H2 mit oder ohne Restgasen). Die Toleranz gegenüber gängigen, für die chemische Methanisierung problematischen, Verunreinigungen (H2S, NH3, CO etc.) ist hoch.

Natürlich ist denkbar beide Vorzüge („Intermittenztauglichkeit“ und „Selektivität“) zu kombinieren, was zum Beispiel im Szenario „Power to Gas“ mit industriellen CO2 Quellen besonders attraktiv wird (Anwendung 3).

Abb. 1 Intermittenztauglichkeit / Bild anklicken zur Vergrößerung
Abb. 1 Intermittenztauglichkeit

2. Wie rein ist das Produkt?

Unsere Devise lautet: “Produktherstellung im 1 Schrittverfahren”. Dies impliziert, dass wir den Großteil der zugeführten Edukte (= Eingangsstoffe) in Methangas umwandeln. Wir erzielen Produktreinheiten von > 95 vol. % Methan in einem singulären Schritt. Möchte man noch höhere Reinheiten so genügt ein simpler und kostengünstiger Folgeschritt (= Gasreinigung).

Diese erstaunlich hohe Reinheit differenziert uns von anderen Verfahren, die im Hauptschritt nur einen geringen Anteil der Edukte zum Zielprodukt umsetzen. Voraussetzung für hohe Produktreinheiten ist aber immer auch die Verwendung von reinen Edukten.

3. Was kann mit dem Produkt gemacht werden?

Das Produkt Methan genießt eine Vielzahl von möglichen Anwendungsformen:

  • Thermisch: z.B. Gastherme
  • Mechanisch: z.B. CNG Automobil
  • Elektrisch: z.B. BHKW
  • Chemisch: Synthesebaustein, Zwischenprodukt auf dem Weg zu höherwertigen Produkten 

4. Welche CO2 Quellen kann der Krajete® Prozess verwenden?

Der Prozess kann eine breite Palette an diversen CO2 Quellen direkt verwerten. Darauf basiert ein signifikanter Vorteil des Verfahrens.

Wir haben die Verträglichkeit des Prozesses bereits mit diversen Industriegasen (Realgasen) durch vor Ort Abnahme der Gase und synthetische Referenzgase erfolgreich demonstriert.

Zu unseren erprobten Gasquellen zählen unter anderem:

  • Verbrennungsgase aus Benzin-, Dieselkraftstoff bzw. Sammelgase
  • Syngas ähnliche Gase aus der Stahlindustrie
  • Syngas ähnliche Gase aus der Müllverbrennung
  • Rohbiogas
  • Gereinigtes Biogas
  • CO2 aus Biogas 

In ca. 90 % der Fälle konnte das Industriegas ohne vorherige Aufbereitung direkt verwertet werden.
Dieser auf der biologischen Selektivität und Robustheit beruhende Umstand stellt einen direkt quantifizierbaren, wirtschaftlichen Kundennutzen und zentralen Wettbewerbsvorteil dar!

Bitte kontaktieren Sie uns unter info@krajete.com sollten Sie eine oder mehrere CO2 Quellen für die Methanisierung bzw. „Power to Gas“ evaluieren wollen.

5. Was sind bevorzugte CO2 Quellen?

Unser Verfahren verträgt diverse CO2 Quellen, egal ob Gase mit hohem oder niedrigem CO2 Anteil.
Dieser Umstand reduziert den Upstream Anteil (Gasvorbereitung, Stoffeingang) im Bauvolumen massiv, womit ein wesentlicher Kostentreiber wegfällt. Dennoch muss man sich Gedanken über die wirtschaftlichen Implikationen der Gesamtlösung machen.

Es gilt die Faustregel: Je höher der CO2 Anteil im Gasstrom, desto wirtschaftlicher der Prozess. Auch, weil alle im Eduktgas vorhandenen Nebenkomponenten später auch im Produktgas vorhanden sind.

So gesehen sind beste Kandidaten in abnehmender Reihenfolge:

  • CO2 aus Fermentationen (Lebensmittelherstellung, chemische Prozesse)
  • Biogas (egal ob in nativer Form oder gereinigt)
  • Gasgemische, die sowohl CO2 als auch H2 und andere Gase enthalten
  • Verbrennungsgase mit niedrigem Luftanteil
  • Verbrennungsgase mit hohem Luftanteil

6. Welche Erfahrungen haben Sie mit Industriegasen (Realgasen)?

Wir haben das gesamte Jahr 2012 der Evaluierung von industriellen CO2 und H2-hältigen Gasen gewidmet und wertvolle Erfahrungen zu den oben genannten CO2 und H2 Quellen gesammelt. Wir kennen die Verträglichkeit des Prozesses für die genannten Gasquellen und bieten vor jeder Studie die Identifizierung der passenden Gasquellen an.

7. Welche Wasserstoffquellen kann Krajete® verwenden?

Unser Prozess ist mit einer Vielfalt von H2 Quellen kompatibel. Getestet wurden reines H2 bzw. synthetische H2 Gemische. Es gibt aus heutiger Sicht keinen Hinweis darauf, dass Wasserstoff ein Problem werden könnte. Analog zur CO2 Quelle gilt aber auch hier: je reiner das Edukt desto wirtschaftlicher der Prozess.

8. Was sind bevorzugte H2 Quellen?

Das Verfahren kann zur Umsetzung von elektrolytisch hergestelltem Wasserstoff im Rahmen des „übergeordneten“ Power to Gas Konzepts eingesetzt werden. In diesem Fall werden hohe H2 Reinheiten von > 99 vol. % Wasserstoff erzielt und perfekt umgesetzt.

Als H2 Quellen eignen sich auch überschüssige, industrielle Wasserstoffquellen in Gemischen wie z.B. im Koksgas/Syngas. Die Erfahrung zeigt, dass hier je nach Branche eine Reihe weiterer Komponenten enthalten sind, sodass eine klare Aussage über die Tauglichkeit des Gases erst nach Probenahme und Vermessung gemacht werden kann.

Bisherige Erfahrungen zeigen aber, dass der Großteil der Gemische für den mikrobiellen Prozess geeignet ist.

Beim Wasserstoff gibt es daher keine explizite Bevorzugung. Aus technischer Sicht können fast alle reinen und verunreinigten Wasserstoffquellen umgesetzt werden. Aus ökonomischer Sicht ist es am sinnvollsten, wenn der Anteil der schwer abtrennbaren Komponenten niedrig ist.

9. Wie hoch ist der Wirkungsgrad?

Der biologische Prozess wurde gegenüber dem chemischen Analogon („Sabatier“ Prozess bzw. Hydrogenierung von CO2) bewusst bevorzugt. Biologische Prozesse sind im Vergleich zu chemischen „milder“ (weniger Temperatur- / Kompressionseintrag).
Unsere Berechnungen in diversen Studien zeigen, dass der chemische Wirkungsgrad dem Idealwert von 83 % („die von Wasserstoff auf Kohlenstoff übertragene Energie“) sehr nahe kommt. Der finale Wirkungsgrad hängt aber letztendlich stark von den Rahmenbedingungen ab.

10. Sind die Mikroben gefährlich?

Nein. Unsere Mikroben entstammen der Natur, sie sind weder gezüchtet noch genetisch manipuliert.

11. Was passiert mit der Biomasse?

Der Prozess benötigt keine klassische Biomasse, die herkömmlich als Substrat zur Gewinnung des Treibstoffs dient. Die lebende Biomasse wird vielmehr als „Biokatalysator“ benutzt. Dies erklärt weshalb vergleichsweise wenig Abfallbiomasse entsteht.
Generell gibt es die Möglichkeit die im Prozess entstehende Biomasse (= Mikroben, Archaea) entweder zu entsorgen oder wieder zu verwerten.
Für die klassische Entsorgung genügt ein geringer Luftkontakt zur „Deaktivierung“ der Biomasse, die somit eine Abfallkomponente darstellt, die genau in dieser Form der Natur entnommen wurde.
Möchte man die Biomasse verwerten, so sind Anwendungen in der Biogasanlage bzw. als Dünger möglich, womit weitere Synergien und Wertschöpfung ermöglicht werden.

12. Was braucht der Prozess um Erdgas zu erzeugen?

Der Prozess ist genügsam und braucht erstaunlich wenig:

  • Mikroben
  • Nährmedien
  • Temperatur, Redox, pH Wert
  • einen Bioreaktor mit der entsprechenden Peripherie
  • eine Prozesssteuerung, die einen hohen Automatisierungsgrad erlaubt
  • technisches Knowhow in der Prozessführung, sodass die Stärken „intermittenztaugliches Verhalten“ und „Selektivität“ sowie hohe Umsätze erzielt werden können

13. Was ist in den Nährmedien enthalten?

Die Nährmedien enthalten weitgehend Stoffe mit Düngemittel ähnlichem Charakter. Sie sind damit einfach, kostengünstig, großtechnisch vorhanden und nur moderaten Preisfluktuationen ausgesetzt. Es gibt keine Versorgungsengpässe und auch keine Abhängigkeiten wie bei „Seltenen Erden“.

14. Wer sind Ihre Kunden?

Unsere Kunden kommen aus den verschiedensten Industriezweigen. Hauptmotivation sind im Regelfall der Bedarf Strom zu speichern, CO2 aktiv umzusetzen oder CO2 neutrales CH4 zu erzeugen.

Kunden sind unter anderem Firmen aus den Segmenten:

  • Automobil (international)
  • Stromversorgung (international)
  • Maschinenbau (national, international)
  • Engineering (national)
  • Stahl (international)
  • Biogasanlagenbetreiber (national)
  • Energieversorger auf Kommunalebene (national)
  • Kommunen (national)

15. Seit wann arbeiten Sie an dem Prozess?

Wir arbeiten an dem Verfahren konzeptionell seit 2007 und operativ seit Ende 2009.