Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

CO2-Abtrennung aus aufbereitetem Biogas mittels aminfunktionalisierter Adsorbentien als Vorstufe eines energieeffizienten Verfahrens zur Erzeugung von LBG (Liquefied Bio Gas)

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer einfachen, energie- und kosteneffizienten Alternative zu den als Vorstufe der LNG/LBG-Verflüssigung üblicherweise eingesetzten - aber beim kleinmaßstäblichen Einsatz mit Nachteilen behafteten - Feinreinigungssystemen zur CO2-Abtrennung aus Biomethan, wie der flüssigen Amin-Wäsche oder der Adsorption an Zeolithen. Die Grundlage des innovativen Verfahrens bildet der Einsatz aminfunktionalisierter Ionentauscherharze als Adsorbentien, die eine hohe Selektivität von CO2 gegenüber CH4 zeigen. Zudem weisen sie die Besonderheit auf, auch bei Desorption in einer CO2-haltigen Atmosphäre eine ausreichende CO2-Arbeitskapazität zu erreichen, wodurch die Regenerierung besonders energieeffizient auch mit CO2-haltigen Prozess- oder Abgasströmen möglich sein sollte.

Die praktischen Ergebnisse sind zunächst mit Hilfe einer am IUTA vorhandenen Technikumsanlage zu erarbeiten. Auf der Grundlage dieser Daten wird eine Versuchsanlage ausgelegt, gebaut bzw. modifiziert und an einer realen Biogasaufbereitungsanlage getestet und bis zur Praxisreife weiterentwickelt. Ausgangspunkt der Konstruktion ist eine mobile PTSA-Versuchsanlage aus dem IGF-Vorhaben 17796 N, die an die Anforderungen des Betriebs an einer Biomethanaufbereitungsanlage angepasst wird.

Der Nutzen der Entwicklung eines einfachen, leistungsfähigen Systems zur Feinabtrennung von CO2 aus Methan als Vorstufe eines energieeffizienten Verfahrens zur Erzeugung von LBG ergibt sich aus der Weiterentwicklung und Einführung wirtschaftlicher Verfahren zur Erzeugung von flüssigem Biogas. Durch die Schaffung einer Möglichkeit zur Energiespeicherung in strukturschwachen Gebieten ohne Erdgasnetz-Zugang ergibt sich ein erhebliches Potenzial für die meist mittelständischen Betreiber von Biogasanlagen. Darüber hinaus eröffnet die Biogasverflüssigung ein Potenzial zur Kopplung der Sektoren Strom, Wärme und Mobilität, wodurch sich ebenfalls neue Möglichkeiten zur Wertschöpfung ergeben.