Erdgas ist ein wesentlicher Bestandteil des globalen Energiemixes. Bei seiner Verbrennung entsteht jedoch CO2, was es in dekarbonisierten Energiestrategien benachteiligt. Eine innovative Nutzungsmöglichkeit besteht darin, das Gas so einzusetzen, dass es nicht nur Wärme liefert, sondern auch nützliches Kohlenstoffmaterial statt CO2 produziert. Christian Bach von der Forschungsanstalt Empa erläuterte in Dübendorf, wie diese Methode die Zukunft des Gasnetzes positiv beeinflussen könnte.
Im November hat der Verein zur Dekarbonisierung der Industrie eine Methanpyrolyse-Anlage bei V-Zug eingeweiht. Bach betonte, dass Erdgas oder Biogas in dieser Anlage nicht verbrannt wird und somit kein CO2 entsteht. Stattdessen wird der Kohlenstoff als Pulver abgespalten.
Die Methanpyrolyse trennt den Wasserstoff vom Kohlenstoff der CH4-Moleküle, wobei Mikrowellengeneratoren eingesetzt werden. Diese Technologie ist energieeffizienter als die herkömmliche Dampfreformierung, bei der CO2 entsteht.
Die Pyrolyse-Anlage in Zug nutzt eine kleine Kammer für Mikrowellenstrahlung, ähnlich einem Mikrowellenofen. Die Anwendung von Mikrowellengeneratoren ermöglicht es, Methanmoleküle aufzutrennen, ohne dass CO2 entsteht.
Im Vergleich zur Dampfreformierung vermeidet die Methanpyrolyse direkte CO2-Emissionen um bis zu 90 Prozent und erreicht einen höheren Wirkungsgrad. Die Technologie steht am Übergang von Forschungs- zu Industriedemonstratoren.
Die Anlage wird etwa 200 Meter vom Emaillierungsofen entfernt eingesetzt, der mit Wasserstoff betrieben werden soll, um CO2-Emissionen zu reduzieren. Während des Prozesses wird auch der Kohlenstoff aufbereitet und in ein handhabbares Granulat umgewandelt.
Der Marktwert für das resultierende „Carbon Black“-Produkt liegt zwischen 1500 und 2500 Franken pro Tonne, was einem CO2-Ausgleichswert von etwa 500 bis 800 Franken entspricht. Der Markt für „Carbon Black“ ist wachsend, besonders in der Reifenindustrie.
Zukünftige Entwicklungen sollen die Verwendung des Kohlenstoffs aus Methanpyrolyse weiter optimieren und an industrielle Anforderungen anpassen.
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