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Synthesegas-Verfahren

Die Rückkehr der Dinosaurier – Synthesegas feiert ein Comeback

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Flexibler Einsatzstoff

Zurzeit beschäftigen sich gleich zwei Branchen mit der Synthesegasherstellung. Neben der Treibstoffindustrie, die das Gas als Intermediat für synthetische Biokraftstoffe braucht, hat auch die Chemiebranche ihr Interesse an dem Verfahren neu entdeckt. Dr. Andreas Kreitmeier Forschungschef der BASF haben es vor allem die flexiblen Einsatzmöglichkeiten des reaktiven Kohlenmonoxyd/Wasserstoffgemisches angetan. „Der Einsatz von Synthesegas soll uns in Zukunft die Möglichkeit geben, unsere Rohstoffbasis zu erweitern“, sagte er schon vor drei Jahren auf einer Forschungspressekonferenz.

Es lässt sich nämlich aus jedem nur denkbaren Rohstoff gewinnen, er muss nur Kohlenstoff enthalten – Kohle, Erdgas, Erdöl, Pflanzenabfälle, Biomüll, Holz, Kunststoffe sogar Müll ist schon vergast worden. Das bedeutet Rohstoffflexibilität und trifft damit genau das Ziel an dem die Branche arbeitet. Dem Gas könnte deshalb beim Thema Rohstoffwandel mit dem sich auch die Chemie auseinandersetzen muss, eine Schlüsselrolle zufallen. Aus gutem Grund hat die BASF eigens dafür ein eigenes Forschungscluster ins Leben gerufen, in das von 2006 bis 2008 bereits 100 Millionen Euro geflossen sind. U.a. im Visier der Verfahrenstechniker aus Ludwigshafen: Katalysatoren für die Fischer-Tropsch-Synthese, die die gezielte Herstellung von Olefinen mit zwei, drei oder vier Kohlenstoffatomen ermöglichen sollen.

Zwar ist Synthesegas, wenn es einmal hergestellt ist eigentlich Rohstoffneutral. Trotzdem hat der Einsatzstoff einen Einfluss auf das Wasserstoff/Kohlenstoffverhältnis. Es reicht von eins zu eins bei Kohle und Biomasse bis vier zu eins bei methanreichen Erdgasen, dazwischen liegt Erdöl mit zwei zu eins. Im Klartext heißt das, mit der eigentliche Synthese ist es nicht getan. Danach folgen Reinigungsschritte und eine meist katalytische Konvertierung, bei der das Wasserstoff- Kohlenmonoydverhältnis zugunsten des Wasserstoffs verschoben wird und zwar entsprechend der Weiterverarbeitungsroute.

Das macht die vor allem den Einsatz von Biomasse zur Herausforderung. Denn: „Biomasse ist der Sammelbegriff für eine außerordentlich heterogene Stoffklasse“, erklärt Dinjus, Mitentwickler des Bioliq-Verfahrens. Das heißt sie kann aus Rasenschnitt, Strohabfällen, Holzschnitzeln, Speiseresten oder ähnlichem bestehen, auf jeden Fall ist sie nass, inhomogen und verfügt über eine geringe Energiedichte. Deshalb ist der wichtigste Schritt des Bioliq-Verfahrens die pyrolytische Verdichtung zu einem energiereichen Syncrude, das anschließend vergast wird.

Eine ganz andere Idee hingegen verfolgen die Wissenschaftler bei Evonik, die Synthesegas vermischt mit gewöhnlicher Glucose direkt als Fermentionsrohstoff einsetzen wollen. Eine Idee mit Charme, denn damit umginge man Reinigungs- und Konvertierungsschritte. „Bioorgananismen sind unkritisch bei der Reinheit des Syngas“, erklärt Dr. Thomas Haas von Evonik in Marl. Allerdings, räumt er ein, liege die Ausbeute solcher Verfahren um zwei bis drei Größenordnungen weg von der, die sich mit chemischen Katalysatoren erreichen ließe.

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