Duits onderzoekscentrum kan biogas direct omzetten in aardgas

Eenvoudige biogasinstallatie in Ethiopië. Bron: Flickr, Sustainable sanitation

Onderzoekers in het Duitse Hessen hebben een manier gevonden om biogas snel om te zetten in aardgas. Het grote voordeel van deze ‘directe methanisering’ is, dat zo duurzame energie eindelijk goed kan worden opgeslagen. Dit systeem levert een gasmengsel met ruim 90% methaan. Gewone biogascentrales komen tot hooguit 66%. Kleine biogasinstallaties (tot 25 megawatt) kunnen dankzij deze uitvinding veel sneller en goedkoper energie leveren.

Het gasmengsel in gewone  biogascentrales bestaat voor tweederde uit aardgas, verder uit water, kooldioxide, stikstof en andere gassen. Dit mengsel wordt pas bruikbaar na een ingewikkeld en kostbaar proces van ontzwaveling, ontwatering en CO2-onttrekking. De nieuwe methode slaat dit tijdrovende en moeilijke procédé over.

Directe methanisering gaat zo. Elektrische stroom wordt door water geleid (elektrolyse) waardoor water uiteenvalt in waterstof en zuurstof. In een speciale nieuwe reactor vermengt de waterstof zich met koolzuur. Zo ontstaat aardgas (methaan). Directe methanisering is volgens de onderzoekers een mooi gelijkmatig proces, met een constante gaskwaliteit. Zij verwachten dat dit kunstmatig verkregen gas in de toekomst gewoon in het gasnet kan worden ingevoerd en opgeslagen. Een gascentrale kan daar dan weer elektriciteit van maken. Of het gas kan direct worden gebruikt in kachels of om op te koken.

Maar momenteel is ‘het gas’ nog niet rijp voor het aardgasnet. Daarvoor zou het mengsel nog zuiverder moeten zijn en de gasdruk volkomen gelijkmatig. Zo ver zijn de onderzoekers nog niet. In dit experimentele stadium is de methode al wel geschikt voor kleinere biogasinstallaties tot 25 megawatt, die gas direct in stroom omzetten. Goed nieuws dus voor iedereen die met kleinschalige, flexibele installaties werkt.

De proefinstallatie is in gebruik sinds oktober 2012. Bernd Krautkremer, afdelingsmanager energietechniek van het Duitse onderzoekscentrum IWES: “Momenteel kunnen we gas maken met een stabiel aandeel methaan van meer dan 90 % . Dit kan worden opgeslagen of gemengd met gewoon biogas om het methaangehalte te verhogen.”  Beide mogelijkheden zijn goed toepasbaar volgens Krautkremer.

Verbeteringen

De experts van het  IWES willen het proces verder verbeteren. Zo willen zij een alternatief ontwikkelen voor biologische ontzwaveling, zodat het  restje  zwavel in het huidige mengsel van 90% kan worden geëlimineerd. Biologische ontzwaveling gebeurt met bacteriën die daar zuurstof bij nodig hebben. Het mengsel van zuurstof en methaan dat zo ontstaat, is echter vrij explosief.

Directe methanisering bergt vele beloftes in zich, maar we hebben nog wel wat onderzoekswerk voor de boeg, voor we aan een breed scala van toepassingen kunnen denken, aldus  IWES-directeur Hoffmann.

Bron:  Der Standard

Lees ook

Zo help je Henk Kamp meer windmolens te bouwen

Duits dorpje verdient miljoenen met schone energie

Datacenter Microsoft draait op energie uit rioolgas

 

 

Advertisement

20 comments

  1. Weer een onjuiste kop, blijkbaar is het aandeel aardgas van 66% naar 90% verhoogd. Wat de resterende 10% is, zwavel misschien – lezen we niet. Blijkbaar is de ontzwaveling nog niet gelukt.

    Wat methaan uit waterstof – met elektriciteit – en CO2 met biogas te maken heeft, is onduidelijk.
    Helaas deze site legt dat nooit uit, als ze het zelf al begrijpen.

  2. Beste Mark, misschien moet je dat 'nooit' in 'soms' veranderen, want ik ga het je uitleggen. De kop is niet onjuist, om te beginnen. Het woord 'direct' slaat op het feit dat er geen tussenstappen nodig meer zijn in het proces van omzetten. Hoe dat precies gebeurt, (met elektrolyse) valt te lezen in het verhaal.

    Je meldt, niet te begrijpen wat methaan en CO2 met biogas te maken hebben. Biogas ontstaat uit organische resten en bevat veel verschillende bestanddelen, waaronder CO2. Biovergassing probeert het methaangehalte te vergroten omdat juist methaan (aardgas) goed toepasbaar is en CO2 veel minder. De vraag is, hoe deze toename van methaan in gas het meest efficiënt voor elkaar te krijgen. De onderzoekers in het artikel hebben dus een belangrijke innovatie gedaan met die stijging naar 90%

    Het doel van dit alles is, dat biogas veel meer dan nu, iets wordt wat overal toegepast kan worden. Zo kunnen organische resten veel uitgebreider worden gebruikt. Dit sluit aan op de kringloopgedachte.

    Hoop hiermee wat licht in je duisternis te hebben gebracht. Mocht je meer vragen hebben, stel ze gerust.

  3. Beste Zilvervis, Je verhaal roept veel vragen op.
    Er zijn nog steeds verschillende stappen, dus geen direkte omzetting:
    1. aanmaak van waterstof
    2. toevoeging van CO2
    3. van 90% naar 100% methaan
    CO2 kan ook uit een kolencentrale komen, dus biogas is niet nodig!

    Het voordeel van methaan afscheiding is het gebruik in het aardgasnet, maar het stuk stelt " een gascentrale kan daar dan weer elektriciteit van maken" Daarvoor is geen zuiver methaan nodig. .
    Uiteindelijk zet je elektriciteit om in elektriciteit dus bufferen, omdat elektriciteit niet kunt opslaan
    Waaruit maakt je op dat "deze toename van methaan in gas het meest efficiënt" is?
    Het bijmengen van waterstof in het aargasnet is efficiënter!

    "organische resten veel uitgebreider gebruiken" welk probleem lost dat op?
    1. die kunnen beter benut worden als veevoer of voor de biodiversiteit; kringloop dus
    2. de hoeveelheid is gering t.o.v. ons energieverbruik.
    Wel is biogas gebruik beter t.o.v. het gebruik als biobrandstof of meestook van biomassa in kolencentrele

    1. Een van de functies van het schrijven van een journalistiek product is het oproepen van vragen. Dat van die bijmenging met waterstof wist ik niet, dank. Het organische resten uitgebreider gebruiken lost geen probleem van leven of dood op en zo is het natuurlijk ook niet gesteld in het artikel. Organische resten efficiënt gebruiken past in een wenselijke trend om alles wat je gebruikt, te willen hergebruiken. Je 'beter' bij punt 1 onderbouw je niet en dat overtuigt mij dus ook niet. 2. Dat het aandeel nog gering is ten opzichte van het totale energiegebruik klopt, maar dat lijkt mij geen punt ten nadele. Dank voor je denkwerk.

  4. Zulk gas lijkt me ook uitstekend geschikt voor voertuigen die op aargas rijden. Ik begrijp dat er geen noodzaak is om gas uit compost o.i.d. te gebruiken, maar dat alle CO2 gebruikt kan worden. Daarmee kan dus mogelijk een bijdrage geleverd worden aan het verminderen van de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer. Het kan een meer dan goed alternatief zijn voor opslag van CO2 onder de grond.

    Ik maak me wel zorgen om de hoeveelheid energie die er nodig is voor de elektrolyse.

      1. Rijden op aardgas is al veel verder dan electrisch rijden. Ik zie tenminste allerlei stadsbussen en bedrijfswagens waarop staat dat ze op aardgas rijden, terwijl ik pas kort geleden de eerste elektrische auto bij een laadplek zag staan (in het echt dus, niet in de media). Er zijn ook al voldoende plekken om aardgas te tanken door het hele land.
        Ook zijn er al allerlei modellen voor consumenten op aardgas, van met name Fiat. Ik denk er sterk over, om, als het tijd wordt voor een andere auto, er een op aardgas te nemen. Er is namelijk makkelijk over te schakelen van echt aardgas op biogas / groen gas. Het is allemaal veel praktischer dan elektrisch.

          1. Ik weet niet waarom je denkt dat de aardgasbus in een proefstadium verkeerd. In Nijmegen rijden alle bussen van Breng al een tijdje op aardgas. Dat trollybus-systeem in Arnhem is natuurlijk prachtig, maar het betekent wel dat al die busroutes bovenleidingen hebben, want anders is elektrisch rijden met bussen totaal niet te doen, vanwege de beperkte actieradius met accu's. Er zullen niet veel steden zijn die bereid zijn zo'n bovenleidingensysteem aan te leggen.
            Aardgasauto's voor consumenten en bedrijven rijden al langere tijd. In Italië rijden er nog veel meer als in Nederland. Kijk maar eens naar de vele aardgasmodellen die Fiat maakt.
            Het nadeel van elektrisch blijft het grote gewicht, volume en prijs van accu's. Dat heb je met elektrisch/benzine hybride auto's natuurlijk vooral. Niet voor niets zijn hybride auto's zoals de Prius zo groot (en zwaar), terwijl juist een kleine auto voor extra milieuvriendelijkheid zou zorgen, en niet alleen door het geringere gewicht. Een Prius is leuk voor de snelweg, maar juist in de stad is het hergebruik van remenergie belangrijk. Ik rem zelf niet zo vaak als ik op de snelweg zit, tenminste, de meeste snelheidsverminderingen zijn wel op te vangen door het gas los te laten. In de stad wel, en daar heb je liever een kleinere auto.
            Omdat het methaan uit aardgas en groen gas een groter percentage waterstofatomen bevat dan koolstofatomen, bestaan de uitlaatgassen voor een groter deel uit waterdamp, en een kleiner deel CO2. Tevens is de fijnstofuitstoot een stuk kleiner als van benzine, laat staan diesel, en is er ook een stuk minder NOx.
            Hybride aardgas/benzine-auto's kunnen alleen op het aardgas zo'n twee keer zover komen als een elektrische auto, waarmee de actieradius praktisch is, terwijl die van elektrische auto's toch te klein is. Verder gaat het aardgas dezelfde motor in als de benzine, waardoor er minder extra gewicht is dan bij een elektrisch/benzine hybride, waar toch een aparte benzine- en elektrische motor nodig is.

          2. "Er zullen niet veel steden zijn die bereid zijn zo'n bovenleidingensysteem aan te leggen"
            Nijmegen heeft dat evenals Arnhem in het verleden gedaan, maar dit in tegenstelling tot Arnhem weer gesloopt. Heel dom, grappig dat juist deze stad genoemd wordt.

            Voor stedelijk verkeer is remenergie terugwinning best belangrijk, dus een groot voodeel van elektrisch / hybride. Vaak wordt op gas gereden voor het belasting voordeel; zegt dus weinig.
            Een benzine motor is schoner dan aardgas.

          3. Beiden afkomstig van fossiele bronnen, maar de vertegenwoordigers van de automaffia die hier hun onzin uitkramen krijgen hun trekken nog wel thuis. Dan worden ze voor een tribunaal gesleept.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *