Verbundprojekt: Plasmaunterstützte Biogasaufbereitung zur energetischen Verwertung

Biogas ist eine vielversprechende erneuerbare Energiequelle und ein wichtiger Bestandteil für die zukünftige Energieversorgung. Es besteht hauptsächlich aus Methan (50–75%) und Kohlendioxid (25–50%) und wird durch anaerobe Vergärung von Biomasse, auf Deponien und in der Abwasserbehandlung erzeugt. Es kann in das Gasversorgungsnetz eingespeist oder lokal zur Heizung sowie Stromerzeugung verwendet werden. Für eine solche direkte Verwertung ist eine Aufbereitung des Biogases erforderlich. Neben der Nutzung von Methan als Energieträger kann Biogas auch in Synthesegas (H2 + CO) als wertvolles Ausgangsmaterial für chemische Synthesen umgewandelt werden. Auf diese Weise wird das Treibhausgas CO2 reduziert und einer chemischen Wertschöpfung zugeführt. Es wurde nachgewiesen, dass nicht-thermisches Plasma CO2 in CO umwandelt. Plasma-chemische Reaktoren und -Prozesse sind jedoch noch weit entfernt von ausreichender Energieeffizienz und ausreichenden Umwandlungsgraden. In diesem Projekt wollen wir die Machbarkeit von zwei neuen Ansätzen für Plasmareaktoren demonstrieren, nämlich einer stationären DC-Glimmentladung und einer gestapelten dielektrischen Barrierenentladung in Kombination mit einem Katalysator. Das Ziel ist es eine effizientere Methode für die Umwandlung von Biogas in Synthesegas zu entwickeln, die vor allem dezentral an Biogasanlagen installiert werden kann. Auf Grundlage dieser fachlichen Arbeit soll eine langfristige Kooperation zwischen dem INP und einer weißrussischen Arbeitsgruppe aufgebaut werden, die in beiden Ländern Innovationen der Biogas-Valorisation vorantreibt.