Methanspaltung wieder aktuell

Erdgas-Nutzung ohne CO2-Emissionen

Mittel- und langfristig werden fossile Brennstoffe, vor allem Erdgas, noch eine große Rolle im Energiemix spielen. Daher braucht es innovative Lösungsansätze zur Minderung der schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt. Maßnahmen wie CO2-Abscheidung und Speicherung sind unzureichend, da die Untergrundspeicherung von Kohlenstoffdioxid viele technische und sicherheitsrelevante Probleme darstellt. Eine vielversprechende Alternative, die eben wieder in öffentliche Diskussion gelangt ist, ist die das Energiepotenzial von Erdgas ohne CO2-Emissionen nutzbar macht, ist die thermische Spaltung von Methan, auch „Methane Cracking“ (siehe: solarify.eu/methanspaltung-methane-cracking) genannt.

[note Methan (CH4), kann unter bestimmten Reaktionsbedingungen (u. a. Temperaturen über 500 °C) und unter Verwendung von Sauerstoff oder Wasserdampf gespalten werden. Dabei laufen u. a. folgende chemische Reaktionen ab: CH4 + ½ O2 -> CO + 2 H2CH4 + H2O -> CO + 3 H2.]

Ökobilanz

Sarah Postels (RWTH Aachen), Alberto Abánades (IASS_Potsdam), Niklas von der Assen (RWTH), Renu Kumar Rathnam (IASS), Stefan Stückrad (IASS) und André Bardow (Leitautor RWTH) haben am 28.12.2016 im International Journal of Hydrogen Energy unter dem Titel “Life cycle assessment of hydrogen production by thermal cracking of methane based on liquid-metal technology” (“Ökobilanz der Wasserstofferzeugung durch thermische Methanspaltung auf Basis der Flüssigmetalltechnologie”) eine Untersuchung über die Umweltauswirkung einer neuen Art von Methanspaltung publiziert. Der Abstract (übersetzt):

“Die thermische Spaltung von Methan in Kohlenstoff und Wasserstoff gilt als potenzielle Technologie zur Wasserstofferzeugung ohne direkte CO2-Emissionen. In dieser Arbeit wird ein neuartiger Methan-Crackprozess auf Basis einer Flüssigmetalltechnologie mittels Ökobilanz analysiert, um die Umweltauswirkungen des Prozesses zu bewerten. Basierend auf experimentellen Daten im Labormaßstab wird das neuartige Methan-Crackverfahren mit den bestehenden Wasserstoff-Produktionswegen Dampfreformierung und Wasserelektrolyse verglichen. Wir betrachten die folgenden Umweltwirkungskategorien: globale Erwärmung, fossile Verarmung, Metallverarmung und Partikelbildung. Nach unserer Analyse kann der Methan-Crackprozess die Auswirkungen der globalen Erwärmung um bis zu 64% im Vergleich zur Dampfreformierung reduzieren. Allerdings ist der Einfluss der fossilen Verarmung auf den Methan-Crackprozess aufgrund des höheren Methaneinsatzes höher. Die Auswirkungen des fossilen Verbrauchs können reduziert werden, indem die Energie des koproduzierten Kohlenstoffs genutzt wird, um die Prozesseffizienz auf Kosten zusätzlicher CO2-Emissionen zu erhöhen. Die Methanversorgung des Prozesses und der Strombedarf für die H2-Trennung wurden als entscheidende Parameter für die Umweltauswirkungen des Prozesses identifiziert.”]

Folgt: IASS-KIT-Programm