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Verfahren zur Erdgasproduktion aus CO2 und Wasserstoff

Ein innovatives Verfahren zur Speicherung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen ist jetzt mit einer vierten Patentanmeldung fertig für den Markt geworden. Das auf Mikroorganismen basierende Verfahren der österreichischen Krajete GmbH erlaubt die hocheffiziente und umweltschonende Umwandlung von klimaschädlichem CO2 und Wasserstoff in speicherbares Methan.

Dabei wird ein natürlicher Stoffwechselprozess der sogenannten Archäa genutzt, der unter Ausschluss von Sauerstoff reinstes Methan - also Erdgas - erzeugt. Die saubere Lösung des österreichischen Innovationsführers bietet neben der Stromspeicherung auch ressourcenschonende Möglichkeiten zur Herstellung von Biotreibstoff sowie zur günstigen Aufreinigung von Bio- oder Abfallgas.

Viermilliardenundvier Jahre hat es gedauert, jetzt ist es fertig: Ein industriell nutzbares Verfahren zur direkten Umwandlung von CO2 und Wasser in hochwertiges Methan. Die ersten vier Milliarden Jahre erfolgte die Entwicklung des natürlichen Prozesses durch sogenannte Archäa-Mikroorganismen, die zu den ältesten Lebensformen der Welt zählen. Die letzten vier Jahre machte sich die österreichische Krajete GmbH daran, den umweltverträglichen Prozess für den großindustriellen Einsatz nutzbar zu machen. Erfolgreich. Mit einer vierten Patentanmeldung ist der gesamte Prozess nun optimiert und fertig für die Auslizenzierung.

Der Bedarf für diesen hocheffizienten Prozess zur Herstellung reinsten Methans ist dabei groß und vielfältig, wie Dr. Alexander Krajete, Geschäftsführer der Krajete GmbH, erläutert: "Neben der als 'Power to Gas' bezeichneten Speicherung erneuerbarer Überschussenergie aus Sonnen-, Wind- und Wasserkraftanlagen erlaubt unser Prozess gleich zwei weitere industrielle Anwendungen: Die Veredelung von rohem Biogas zu reinem Erdgas sowie die Produktion von Biotreibstoffen der sogenannten 5. Generation." Die Produktion von Biotreibstoffen hat im Vergleich zur aktuellen Herstellung aus (Nahrungsmittel-)Pflanzen dabei den großen Vorteil, keine Konkurrenz um Anbauflächen zu verursachen.

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Tatsächlich erfolgt die Umwandlung von CO2 (und Wasserstoff) zu Erdgas in einem Bioreaktor - einem regulierten System, in dem spezielle Stämme der als Archäa bezeichneten Mikrooganismen CO2 umwandeln. In der Natur hingegen kommen Archäa meistens an Standorten mit extremen Umweltbedingungen vor.

Dazu Dr. Krajete: "So attraktiv dieser Prozess auch für die Energiebranche ist, so schwierig war er zu 'zähmen', also für eine konkrete Nutzanwendung maßzuschneidern. Genau das ist uns gelungen. Denn dank unseres exklusiven Know-hows in der Prozessführung können wir für jede Anwendung einen ökonomisch optimierten Umsatz erzielen." Es gelang dem Unternehmen, den Prozess der Methanherstellung unter kontrollierten Bedingungen im Bioreaktor insgesamt zu perfektionieren - hohe Ressourceneffizienz und Umsatzgeschwindigkeiten zeichnen ihn nun genauso aus wie seine Robustheit und die Fähigkeit, mit rasch wechselnden Bedingungen fertig zu werden.

Gerade seine hohe Anpassungsfähigkeit macht den Prozess auch ideal für die Speicherung von Überschussstrom aus erneuerbaren Energiequellen. Also jene Menge Strom, die bei günstigen Bedingungen - z. B. bei hoher Sonneneinstrahlung oder Windgeschwindigkeit - über den Bedarf hinaus produziert wird. Kann diese nicht ins Netz eingebracht werden, geht sie verloren. Dass Überschussstrom aber unvermittelt und unregelmäßig anfällt, stellt hohe Anforderungen an jedes System zu seiner Speicherung. Ein rasches Umschalten aus dem Ruhezustand in den vollen Produktionsmodus ist daher gefragt. Eine Anforderung, die der Prozess der Krajete GmbH optimal erfüllt. Zusätzlich verbraucht die eigentliche Speicherung selber kaum Energie. Einmal umgewandelt kann das Methan bis zum Gebrauch passiv gelagert werden - ein wichtiges Unterscheidungskriterium zu anderen Speicherprozessen.

Insgesamt ist es der Krajete GmbH weltweit erstmals gelungen, diesen vielversprechenden Prozess zur industriellen Einsatzreife weiterzuentwickeln. Mit der Anmeldung von insgesamt vier Patenten ist die Firma nun in der Position, den gesamten Prozess an Kunden aus der Energiewirtschaft, Chemiebranche und dem Maschinenbau zu lizenzieren.

Kontakt: Dr. Alexander Krajete - info@krajete.com



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