Neue Technologie für klimaneutrale Industrie vorgestellt
In Zug ist die erste Methan-Pyrolyse-Anlage eingeweiht worden. Sie nutzt eine innovative Technologie auf Methan- und Wasserstoffbasis.
©VZDI
Die Forschung hat damit einen Weg gefunden, Methan zu nutzen, ohne damit CO2 in die Luft einzubringen.
Bei der neuen Methan-Pyrolyse wird Methan aufgespalten. Methan ist der Hauptbestandteil von Erdgas und Biogas. Die Aufspaltung erfolgt mit Mikrowellen in einem Plasma. Das Ergebnis sind zwei Stoffe: Wasserstoff und fester Kohlenstoff. Der Vorteil: Man kann Methan als Energiequelle nutzen, ohne dass dabei CO2 in die Luft gelangt.
Der dabei entstehende (feste) Kohlenstoff kann zudem als Rohstoff wie Carbon Black bei der Herstellung von Reifen, für Batterien oder in Kleb- und Dichtstoffen eingesetzt werden. Eine weitere Möglichkeit ist es, diesen Kohlenstoff in Beton oder Asphalt zu integrieren.
Vision geht weiter
Die nun in Zug eingeweihte industrielle Pilot-Anlage wird jährlich rund 240 Tonnen CO2 einsparen und 22 Tonnen Wasserstoff liefern. Der Wasserstoff aus der Pilotanlage wird direkt als klimafreundlicher Energieträger im Emaillierungsofen der V-ZUG eingesetzt und substituiert so fossiles Erdgas. Dadurch gelingt es der V-ZUG, die Emaillierungs-Anlage als letzten verbliebenen CO2-Emittenten schrittweise zu dekarbonisieren. «Für diesen Ansatz spricht, dass keine neue Infrastrukturen erforderlich sind und der Ansatz auch weltweit rasch umsetzbar ist», sagt Christian Bach von der Empa als Mitinitiant des Projekts.
Die Vision geht aber noch weiter: Empa-Forschende um Bach haben eine neuartige, lastflexible Methanisierungstechnologie entwickelt und vor kurzem in einer Pilotanlage an der Empa, «move-MEGA», realisiert. Kombiniert man die Methanisierung in Solar-betriebenen Grossanlagen, beispielsweise in Wüstenregionen, mit dem Transport des Gases über die bestehende Infrastruktur und der Methan-Pyrolyse direkt am Zielort für industrielle Hochtemperaturanwendungen, lassen sich so negative CO2-Emissionen realisieren – ganz ohne neue Transportinfrastrukturen.
Nachhaltigkeit und Ausblick
Die Methan-Pyrolyse-Anlage ist das Herzstück einer umfassenden Strategie des Vereins zur Dekarbonisierung der Industrie (VZDI), mit dem Ziel, ein zirkuläres Ökosystem für die emissionsfreie Nutzung von Methan zu schaffen. Ziel ist es, zusätzlich zur Wasserstoffproduktion den Einsatz von erneuerbarem Methan und die Realisierung negativer Emissionen zu ermöglichen. Kooperationsprojekte zum Aufbau eines globalen Ökosystems, das wirtschaftlich selbsttragend ist und zur Dekarbonisierung der Atmosphäre beiträgt, sind dank der engen Zusammenarbeit der Akteure aus Wissenschaft, Industrie und Politik ebenfalls in Entwicklung.
