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.

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.

[note Aus wirtschaftlicher Sicht ist – den Forschern zufolge – nicht zu erwarten, dass Wasserstoff in naher Zukunft vollständig aus Erneuerbaren und nachhaltigen Ressourcen gewonnen wird. Die vorgeschlagene Direktmethanspaltmethode könne daher in relativ kurzer Zeit eine attraktive industrielle Lösung darstellen, die zur Reduzierung der globalen Kohlendioxidemissionen bei der Nutzung fossiler Rohstoffe, d.h. Erdgas, führt. Die Reaktionsprodukte sind gasförmiger Wasserstoff und fester elementarer Kohlenstoff. Der Energiebedarf für diese chemische Reaktion ist moderat, aber eine erhebliche Verschiebung des thermodynamischen Gleichgewichts in Richtung der Reaktionsprodukte ist erst ab 800°C (1 atm) möglich. Bei 1200°C liegt der theoretische Wirkungsgrad der Methanumwandlung bei etwa 95%.]

->Quellen und mehr: