Underground Sun Conversion (USC)
Abstract
Die steigende Nutzung von Strom aus erneuerbaren Quellen erfordert auch umfangreiche Speicherlösungen. „Power-to-Gas“ stellt durch Umwandlung von Überschussstrom in Wasserstoff einen speicherbaren Energieträger zur Verfügung. Im Rahmen des Forschungsprojektes soll der so erzeugte Wasserstoff gemeinsam mit Kohlendioxid in eine Erdgaslagerstätte (106 Nm3) eingebracht werden. Ziel des Projektes ist es, die in die Lagerstätte eingebrachten Gase mit natürlich vorkommenden methanogenen Mikroorganismen in „grünes Methan“ umzuwandeln welches vollständig kompatibel mit der bestehenden Erdgasinfrastruktur ist. Dabei werden Erdgaslagerstätten sowohl als natürliche „Reaktoren“ für den biogenen Methanisierungsprozess als auch als Speicher für das produzierte Erdgas genutzt. Im Erdgasreservoir ablaufende mikrobiologische Prozesse werden wissenschaftlich untersucht und hinsichtlich ihrer Relevanz für die technische Anwendung des Verfahrens bewertet. Zu diesem Zweck werden Simulationen und Labortests sowie Feldversuche (Testfeld) durchgeführt. Um Bedingungen eines Erdgasspeichers nachzustellen werden Bohrkerne und Wässer aus der Lagerstätte (Tiefe 1200 m) in Bioreaktoren eingebracht und anschließend bei Lagerstättendruck und Temperatur bestimmten stöchiometrischen und nicht-stöchiometrischen Mischungen von Wasserstoff und Kohlendioxid in Methan exponiert. Biogeochemische Transformationsprozesse von gasförmigen sowie flüssigen und festen Reaktorinhalten werden analysiert und Verfahren zur Kontrolle der mikrobiell katalysierten Prozesse entwickelt mit dem Ziel, die mikrobielle Produktion von Methan aus Wasserstoff und Kohlendioxid zu optimieren. Die in Laborexperimenten gewonnenen Erkenntnisse werden hinsichtlich ihres industriellen Umsetzungspotentials in zwei Versuchsserien im Testfeld geprüft. Mit einem so etablierten Verfahren kann im großtechnischem Maßstab ein „closed carbon cycle“ geschaffen werden, indem das bei Verbrennungsprozessen des grünen Methans freiwerdende Kohlendioxid wiederum mit Wasserstoff aus erneuerbarer Energie in das Reservoir eingespeichert und methanisiert wird.
Kohlendioxid Verwertung mikrobielle Prozesse Bioenergie Energiespeicherung power to gas Umweltforschung Lagerstättenkunde Mineralöltechnologie Biotechnologie hydrogenotrophe Methanogenese grünes Methan Lagerstätten-Mikrobiologie CO2 neutraler Prozess CCC (closed carbon cycle) Wasserstoff Erdgasreservoir
Publikationen
Mitarbeiter*innen
Andreas Paul Loibner
Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Andreas Paul Loibner
andreas.loibner@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-97470
BOKU Projektleiter*in
01.01.2017 - 28.02.2021
Mathias Schönhofer
Mathias Schönhofer
Tel: +43 1 47654-97473
Projektmitarbeiter*in
03.07.2017 - 31.12.2020
Cathrine Zaknun
Dipl.-Ing. Cathrine Zaknun Bakk.techn.
cathrine.zaknun@boku.ac.at
Projektmitarbeiter*in
01.06.2017 - 31.12.2020
BOKU Partner
Externe Partner
RAG Austria AG
keiner
Partner
Energieinstitut an der Johannes Kepler Universität Linz
keiner
Partner
ACIB GmbH
keiner
Partner
Montanuniversität Leoben
keiner
Partner
Axiom angewandte Prozeßtechnik Ges.m.b.H.
keiner
Partner