Aufbereitung von Biogas mit ionischen Flüssigkeiten verbraucht weniger Energie

Gespeichert im Erdgasnetz kann das Biomethan zeit- und ortsunabhängig in verschiedenen Anwendungen zum Einsatz kommen und ist damit eine Flexibilitätsoption im erneuerbaren Energiesystem. Bisher wurde vielfach auf das Verfahren der Gaswäsche mittels Wasser oder Chemikalien zurückgegriffen, nun haben Forscher ein neues Verfahren zur Gaswäsche mittels ionischer Flüssigkeiten entwickelt, das energiesparender ist und die Kosten senkt.

Um Biogas in das Erdgasnetz einspeisen zu können, muss es aufbereitet werden. Störender Schwefel und Kohlendioxid müssen entfernt werden, dies geschieht meist mittels aufwändiger Gaswäsche.
Diese arbeitet u.a. auf der Basis von Wasser-Amin-Lösungen, einer Mischung, die Kohlendioxid durch chemische Reaktion in der Lösung bindet. Das Verfahren erfordert allerdings hohe Temperaturen für die Regeneration der Waschlösungen (140 – 160 ͦC).


Ionische Flüssigkeiten sind Salzlösungen. Sie bestehen aus geladenen Molekülen, genauer organischen Kationen (+) und/oder Anionen (-) und gehen daher nicht durch Verdampfung in die Gasphase über. Die physikalischen Eigenschaften von ionischen Flüssigkeiten lassen sich außerdem durch geschickte Kombination von Kationen und Anionen gezielt einstellen. Im neu entwickelten Waschprozess findet die Aufnahme (Absorption) von CO2 unter nahezu derselben Temperatur (60 – 80 ͦC) statt, wie die anschließende Rückgewinnung (Regeneration) der Waschflüssigkeit. Externe Wärme benötigt der Regenerationsprozess nicht mehr. Dies spart Energie und senkt die Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Konzepten der Gasaufbereitung.

Das Verfahren eignet sich nicht nur für den Aufbereitungsprozess in Biogasanlagen, sondern kann auch in anderen Industrieprozessen zum Einsatz kommen. Die Forscher planen derzeit ein umfangreiches Demonstrationsprojekt, das mit Fördermitteln der EU finanziert werden soll.

Quellen:
DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut

Veröffentlicht am 08.11.2019