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Underground Sun Conversion (USC)

Projektleitung
Loibner Andreas Paul, BOKU Projektleiter/in
Laufzeit:
01.01.2017-28.02.2021
Programm:
Energieforschung - Leitprojekte - Industrielle Forschung
Art der Forschung
Angewandte Forschung
Projektpartner*innen
ACIB GmbH, 8010 Graz, Österreich.
Funktion des Projektpartners: Partner
Axiom angewandte Prozeßtechnik Ges.m.b.H., Wienerstraße 114, 2483 Ebreichsdorf, Österreich.
Funktion des Projektpartners: Partner
Energieinstitut an der Johannes Kepler Universität Linz, Altenberger Str. 69, 4040 Linz, Österreich.
Funktion des Projektpartners: Partner
Montanuniversität Leoben, Franz- Josef- Straße 18, 8700 Leoben, Österreich.
Funktion des Projektpartners: Partner
RAG Austria AG, Schwarzenbergplatz 16, 1015 Wien, Österreich.
Funktion des Projektpartners: Partner
Mitarbeiter*innen
Schritter Johanna, Projektmitarbeiter/in (bis 31.12.2020)
Zaknun Cathrine, Projektmitarbeiter/in (bis 31.10.2022)
Neuhauser Eva, Projektmitarbeiter/in (bis 31.10.2022)
Schönhofer Mathias, Projektmitarbeiter/in (bis 31.12.2021)
Andriolo Giulia, Projektmitarbeiter/in (bis 08.03.2021)
Doppler Christoph, Projektmitarbeiter/in (bis 14.11.2021)
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Umweltbiotechnologie
Gefördert durch
FFG - Forschungsförderungsgesellschaft, Sensengasse 1, 1090 Wien, Österreich
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.
Schlagworte
Mikrobiologie; Molekularbiologie; Umweltbiotechnologie; Industrielle Biotechnologie;
Bioenergie; Biotechnologie; CCC (closed carbon cycle); CO2 neutraler Prozess; Energiespeicherung; Erdgasreservoir; grünes Methan; hydrogenotrophe Methanogenese; Kohlendioxid Verwertung; Lagerstättenkunde; Lagerstätten-Mikrobiologie; mikrobielle Prozesse; Mineralöltechnologie; power to gas; Umweltforschung; Wasserstoff;
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