Thermochemische Methanisierung

Die Thermochemische Methanisierung ist eine chemische Reaktion, bei der Kohlenstoffmonoxid oder Kohlenstoffdioxid mithilfe von Wasserstoff in Methan und Wasser umgewandelt wird. Der Prozess, der die Umwandlung vom Kohlenstoffdioxid zu Methan beschreibt, bezeichnet man auch als Sabatier-Prozess. Der Sabatier-Prozess wurde bereits im Jahr 1902 entdeckt. Der Prozess findet bei Temperaturen von 300 °C bis 700 °C statt und ist stark exotherm. Da die Reaktion normalerweise sehr langsam abläuft werden Katalysatoren zur Beschleunigung eingesetzt. Bei den Katalysatoren handelt es sich zumeist um Nickelkatalysatoren, die mit verschiedenen Promotern und Stabilisatoren wie Aluminiumoxid und Zirconiumdioxid verbessert sind.

Die Methanisierung kann zur Speicherung erneuerbarer Energien und zur Reinigung von Prozessgasen wie Kohlenstoffmonoxid und Kohlenstoffdioxid angewendet werden.

Zur Erhöhung der Anteile erneuerbarer Energien am Bruttoendenergieverbrauch bekommen Speichertechnologien eine immer größere Bedeutung. Eine Möglichkeit bietet die Speicherung der Energie in Form von chemischen Energieträgern und der Nutzung der bereits vorhandenen Erdgasinfrastrukturen.

Die Methanisierung im Rahmen des Power-to-Gas Konzeptes besitzt sowohl eine Speicherfunktion als auch eine Ausgleichsfunktion für den fluktuierenden erneuerbaren Strom aus Windkraftanlagen und Solaranlagen. Hierzu wird aus dem Strom mit Hilfe der Elektrolyse, Wasserstoff erzeugt. Im nächsten Schritt wird aus dem Wasserstoff und aus Kohlenstoffdioxid Methan erzeugt. Das Methan das dadurch entsteht kann in einem Gasspeicher gelagert oder im Erdgasnetz transportiert werden.

Kritik an diesem Konzept gibt es aufgrund der exothermen Umwandlungsreaktion, wodurch derzeit nur niedrige Wirkungsgrade realisiert werden können.

Synonym(e):

katalytische Methanisierung, chemische Methanisierung

Englische Übersetzung(en):

thermochemical methanation