Wasserstoff aus Erdgas ohne CO2 Emissionen

Durch Methanpyrolyse lässt sich fossiles Erdgas zukünftig klimafreundlich nutzen: Methan wird dabei in gasförmigen Wasserstoff und festen Kohlenstoff gespalten, der einen wertvollen Grundstoff für verschiedene Industriezweige darstellt und darüber hinaus sicher gelagert werden kann. Dies kann ein wichtiger Baustein für eine künftig klimaneutrale Energieversorgung sein. Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben hierfür ein besonders effizientes Verfahren entwickelt. Gemeinsam mit dem Industriepartner Wintershall Dea wird es nun für den Einsatz im industriellen Maßstab weiterentwickelt.

Wasserstoff gilt in der Energiedebatte zunehmend als Schlüssel für das Gelingen der Energiewende. Experten der International Energy Agency IEA haben errechnet, dass schon eine Beimischung von 20 Prozent Wasserstoff im europäischen Gasnetz die CO2-Emissionen um 60 Millionen Tonnen pro Jahr reduzieren. Das ist so viel, wie Dänemark in einem ganzen Jahr ausstößt. Die direkte thermische Spaltung von Methan und anderen Kohlenwasserstoffen bietet eine Möglichkeit, um Wasserstoff aus Erdgas herzustellen – und zwar ohne direkte CO₂-Emissionen, so Professor Thomas Wetzel vom Institut für Verfahrenstechnik des KIT. Seine Forschungsgruppe am KIT entwickelte dafür zusammen mit dem Institute for Advanced Sustainability Studies e. V. in Potsdam ein Verfahren, bei dem Methan in einem mit Flüssigmetall befüllten Blasensäulenreaktor kontinuierlich in seine Bestandteile zerlegt wird: in Wasserstoff und festen Kohlenstoff. Der Kohlenstoff kann als Reinstoff in fester Form sicher gelagert und in vielen industriellen Bereichen genutzt werden. Der Wasserstoff wiederum lässt sich als sauberer Energieträger im Strom-, Wärme- und Mobilitätsbereich nutzen oder in industriellen Prozessen einsetzen, beispielsweise bei der Herstellung von Stahl.

Forschungskooperation mit Wintershall Dea

In einem gemeinsamen, zunächst auf drei Jahre angelegten Projekt wollen das KIT und der Industriepartner Wintershall Dea in den nächsten drei Jahren nun die Grundlagen für einen künftigen industriellen Einsatz der Methanpyrolyse schaffen. Es gibt weltweit große Mengen Erdgas und es gibt die Möglichkeit, dieses Erdgas klimaneutral nutzbar zu machen. Wie man das technisch effizient umsetzen und später auch für große Gasmengen einsetzen kann, das soll im Forschungsprojekt nun untersucht werden. Schon heute ist Erdgas der sauberste konventionelle Energieträger. Aber Erdgas kann künftig noch klimafreundlicher werden: indem wir das CO₂ abspalten und aus Erdgas Wasserstoff gewinnen.

http://www.kit.edu