Können Mikroorganismen helfen, klimaschädliches CO2 und Wasserstoff in speicherbares Methan umzuwandeln? Dass dies sogar in größerem Maßstab in der Praxis eingesetzt werden könnte, belegt nun eine neue Pilotstudie. Demnach könnte das sogenannte Archäa-Verfahren kurzfristig auftretende Stromspitzen nutzen, um einspeisefertiges Erdgas herzustellen.
Archäa wandeln CO2 und Wasserstoff in Erdgas um
Um Strom praxistauglich zwischenzuspeichern, müssen zwei wesentliche Kriterien erfüllet werden: Zum einen muss die Zwischenspeicherung möglichst wenig Ressourcen verbrauchen. Zum anderen muss überschüssiger Strom in kurzfristig innerhalb von Sekunden aus dem Stromnetz abgenommen werden können. Beide Eigenschaften vereint ein auf Mikroorganismen beruhendes Verfahren der Krajete GmbH. Im Kern nutzt das Verfahren die Fähigkeiten von Archäa-Mikroorganismen, die sonst nur an extremen Standorten der Erde zu finden sind: Archäa gehören zu den Einzellern und sind in der Lage, CO2 und Wasserstoff in Methan, also Erdgas, umzusetzen. Die kommerzielle Nutzung dieser Fähigkeit scheiterte lange an den harschen Lebensbedingungen, unter denen die Mikroorganismen sich erst so richtig wohlfühlen.
Praxistauglichkeit des Archäa-Bioreaktors bestätigt
Bereits vor einiger Zeit gelang es der Krajete GmbH, den Prozess im Bioreaktor unter deutlich nutzerfreundlicheren Temperaturen von ca. 40 - 60 Grad Celsius und bei atmosphärischem Druck ablaufen zu lassen. Extreme Hitze oder hoher Druck wie an den Naturstandorten der Archäa sind damit nicht mehr notwendig. Zudem erfolgt die Erdgasproduktion im Bioreaktor mit einer erstaunlich geringen Reaktionszeit nach Zuführung des CO2 und Wasserstoffs, wie jetzt eine Pilotstudie der Technischen Universität Wien zeigt: Innerhalb einer Minute kann der Prozess auf Volllast hoch- und sogar wieder runtergefahren werden kann. Und dies gelang sogar systemstabil über Monate. In die Praxis übersetzt könnten so plötzlich auftretenden Stromspitzen unmittelbar abgefangen und in Form von Erdgas gespeichert werden.
Auch Veredelung von Bio- und Abfallgas möglich
Der für diesen Prozess notwendige Wasserstoff kann dabei schnell und effizient durch einfache Elektrolyse aus Wasser hergestellt werden. Das Verfahren der Krajete GmbH ist dazu speziell für die Speicherung des sogenannten intermittierenden Überschussstroms maßgeschneidert. In der Wartephase zwischen Stromspitzen verbraucht es selbst kaum Strom und bei der Anlieferung von Überschussstrom beginnt die Gasproduktion binnen Sekunden um nach einer Minute einspeisefertiges Erdgas zu erzeugen. Das Verfahren eignet sich aber auch für eine direkte Veredelung von Bio- und Abfallgas zu Erdgas. Tatsächlich kann das Verfahren sogar Verbrennungsgase aus Benzin- und Dieselkraftstoff, Syngas-ähnliche Gase aus der Stahlindustrie oder Müllverbrennung sowie Rohbiogas zu Erdgas mit einem Reinheitsgrad von über 95 Prozent Methan umwandeln.
