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Methan aus Biomasse Wie ionische Fluide die Wärmeentwicklung bei der Methanisierungsreaktion im Zaum halten

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Tobias Hüser

Ein neues Verfahren des Engler-Bunte-Instituts setzt auf ionische Fluide, um die stark exotherme Methanisierungsreaktion von Synthesegas zu kontrollieren. Die Flüssigkeit nimmt die Wärme auf und leitet sie aus dem Reaktor ab.

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Ionische Fluide kontrollieren die stark exotherme Reaktion der SNG-Synthese. (Karlsruher Institut für Technologie)
Ionische Fluide kontrollieren die stark exotherme Reaktion der SNG-Synthese. (Karlsruher Institut für Technologie)

Karlsruhe - Forschern des Engler-Bunte-Instituts ist es gelungen, die starke Wärmeentwicklung bei der Methanisierung von Synthesegas durch ionische Fluide aus dem Reaktor abzuleiten.

In der SNG-Synthese (Substitute Natural Gas - SNG) wird Synthesegas in ein methanreiches Gas umgewandelt, welches sich zur Einspeisung in das Erdgasnetz eignet. Das Synthesegas besteht hauptsächlich aus Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff. Das Gasgemisch entsteht bei der Vergasung von ligninhaltiger (verholzter) Biomasse.

Bei der Methanisierung stehen die Forscher vor allem durch die exothermen Reaktionsbedingungen vor einem Problem. Die Synthese läuft in einem stark begrenzten Temperaturbereich ab, was eine effiziente Wärmeabfuhr erfordert.

Nach der Vergasung der Biomasse, wird das Synthesegas in einen Blasensäulenreaktor geleitet. In diesem Dreiphasen-Reaktor methanisiert das Gasgemisch an der Oberfläche sehr kleiner Katalysatorfeststoffe (Partikeldurchmesser circa 50 bis 100 Mikrometer).

In dem neuen Verfahren setzten die Forscher die ionischen Fluide als flüssige Reaktorphase ein. Durch ihre hohe Wärmekapazität, nehmen die Fluide die bei der Methanisierung anfallende Wärme auf. Zusätzlich dienen sie als Medium um Katalysatorpartikel zu dispergieren.

Das Institut weist darauf hin, dass es sich bei den ionischen Fluiden um eine einmalige Investition handelt. Im geschlossenen Kreislauf des Reaktors sollen die Fluide mithilfe einer Kühlung nicht verdunsten und somit im Optimalfall keine Verunreinigungen des Produktgases auftreten. Das Verfahren ist laut den Forschern speziell für kleine und mittlere Anlagengrößen im zweistelligen Megawatt-Bereich attraktiv.

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