Filter aus Gärresten sorgt für hochwertiges Biogas

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Biokohle
Biokohle kann dazu beitragen, Biogas in Erdgasqualität zu produzieren. | Bildquelle: Universität Hohenheim / Astrid Untermann

Forscher der Universitäten Hohenheim und Lissabon haben einen biologischen Filter hergestellt, der Kohlendioxid aus Biogas entfernt. Wie die Universität Hohenheim mitteilte, haben sie für den Bau des Filters Gärreste aus Biogasanlagen verwendet, die über die Hydrothermale Karbonisierung (HTC) zu Aktivkohle umgewandelt werden. Die Aktivkohle entzieht dem Biogas überflüssiges Kohlendioxid, so dass es Erdgasqualität erreicht. Zukünftig könnte das Material damit zur Biogasaufbereitung eingesetzt werden.

Ziel sei es, Biogasanlage rentabler zu machen. „Daher untersuchen wir, wie sich aus den Gärresten der Biogasanlagen möglichst hochwertige Kohlenstoff-Materialien herstellen lassen“, sagte Prof. Andrea Kruse, Fachgebietsleiterin der Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe an der Universität Hohenheim. „Aber auch andere wertvolle Stoffe sind Ziel unserer Untersuchungen. Zum Beispiel Stickstoff und Phosphate, die wertvolle Düngemittel sind.“

Aktivkohle entsteht bei chemischer Verkohlung

Die Forscher der Universität Hohenheim und der Universität Nova in Lissabon nutzten die chemische Verkohlung der Gärreste, die sogenannte Hydrothermale Karbonisierung (HTC). „Dabei handelt es sich um ein sogenanntes nasses Verfahren“ sagte Catalina Rodriguez Correa, ebenfalls vom Fachgebiet Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe der Universität Hohenheim. „Das bedeutet, dass wir das in den Biogasgärresten enthaltene Wasser mitverwenden können. Die Biomasse erhitzen wir in einem Druckbehälter, dem sogenannten Autoklav, drei bis sechs Stunden bei 190 bis 250 Grad Celsius.“ Die so entstandene Kohle wird ausgepresst und getrocknet. Die Kohlen werden dann mit Lauge gemischt und wieder auf 600 Grad erhitzt.

Mikroporen in der Aktivkohle speichern Kohlendioxid

Das Erhitzen bewirkt, dass sogenannten Mikroporen in der Kohle entstehen. Die Mikroporen bilden den Raum, in dem sich das Kohlendioxid aus dem Biogas einlagern kann. „Die Aktivkohle nimmt etwas das Zwei- bis Zweieinhalbfache an Kohlendioxid auf als Vergleichsproben herkömmlicher Aktivkohlen“, ergänzt Prof. Kruse. „Damit schneiden die Biokohlen aus Gärresten deutlich besser ab. „Wir hoffen, dass wir das Verfahren zusammen mit unserem Industriepartner HTCycle bald in die Anwendung führen können.“

Die Forschungsergebnisse wurden als wissenschaftlicher Aufsatz unter dx.doi.org/10.1016/j.jaap.2017.02.014 veröffentlicht.

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