13.01.2022 - Dalian Institute of Chemical Physics

Neuer katalytischer Ansatz wandelt rohe Biomasse direkt in Erdgas mit geringem Kohlenstoffausstoß um

Katalysator ermöglicht eine nahezu vollständige Umwandlung verschiedener land- und forstwirtschaftlicher Produkte in Erdgas

Erdgas kann als Brennstoff für die Stromerzeugung, zum Heizen und für den Transport verwendet werden. Außerdem ist es der Rohstoff für die Herstellung von Wasserstoff und Ammoniak.

Derzeit sind biogene und thermogene Verfahren die beiden weithin akzeptierten Methoden zur Erdgasgewinnung. Bei diesen Verfahren ist jedoch ein hoher CO2-Gehalt in den Gaserzeugnissen unvermeidlich, der die Anforderungen an die Zusammensetzung von Pipeline-Erdgas nicht erfüllen kann.

Eine Forschergruppe unter der Leitung von Prof. LU Fang vom Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) schlug einen effizienten katalytischen Ansatz vor, um feste Biomasse direkt in Erdgas zu überführen und dabei einen geringen CO2-Fußabdruck zu hinterlassen. Diese Studie wurde am 11. Januar in Nature Communications veröffentlicht.

Die Forscher stellten einen robusten Katalysator mit Ni2Al3-Legierungsphase her, der eine nahezu vollständige Umwandlung verschiedener land- und forstwirtschaftlicher Produkte in Erdgas ermöglicht. Im Umwandlungsprozess erreichte die Gesamtkohlenstoffausbeute der Gasprodukte nach mehreren Stunden bis zu 93%, und der Katalysator zeigte eine starke Verarbeitungsfähigkeit für die Produktion von Erdgas während 30 Zyklen.

"Die Ökobilanz ergab, dass der Verbrauch an fossiler Primärenergie und die Treibhausgasemissionen bei diesem Verfahren im Vergleich zu fossilem Erdgas um 26% bzw. 34% gesenkt werden konnten", so Prof. LU.

Darüber hinaus kann Bio-Erdgas, das aus der Kombination von Wasserstoff und lignozellulosehaltiger Biomasse gewonnen wird, über die bestehenden Transportpipelines in der Industrie, im Verkehrswesen und in Kraftwerken eingesetzt werden.

Diese Studie bietet einen neuen Leitfaden für die katalytische Umwandlung von Rohbiomasse.

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