Das Startup der University of Chicago wandelt erneuerbare Energie mithilfe von Mikroorganismen in Methan um

Eines der Haupthindernisse für die weit verbreitete Einführung von Sonnenkollektoren und Windgeneratoren ist das Fehlen einer Möglichkeit, die von ihnen erzeugte überschüssige Energie zu speichern. Power-to-Gas, eine an der Universität von Chicago entwickelte Technologie , befasst sich mit der Unhaltbarkeit dieser erneuerbaren Quellen. Es werden einzellige Organismen verwendet, die Wissenschaftler durch Selektion gezüchtet haben. Mikroorganismen helfen bei der Umwandlung von Elektrizität in Methan, ein Gas, das überall dort gespeichert, transportiert und verwendet werden kann, wo Erdgas verwendet wird, auch bei Bedarf.

Im Zentrum der Power-to-Gas-Technologie steht ein Stamm methanbildender Archaeen, der für den industriellen Einsatz geeignet ist. Die Methanogenese beginnt mit überschüssigem Strom, der von einem Windgenerator oder einem Solarpanel empfangen wird, ist aber derzeit nicht erforderlich. Diese Energie wird verwendet, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff umzuwandeln. Dann wird Wasserstoff mit Kohlendioxid, das aus einer beliebigen Quelle gewonnen wird, in einem eigenen Bioreaktor kombiniert, in dem Organismen die Umwandlung des Gemisches in Methan und Wasser katalysieren.

Umwandlung in Methan

Ferner kann Methan zu einem bestehenden Gasleitungssystem transportiert oder in komprimiertes oder verflüssigtes Erdgas umgewandelt werden, das zur Stromerzeugung geeignet ist. Der Erfinder der Technologie, Laurens Mets, gab an, dass sie eine größere potenzielle Kapazität bietet - mehr als konkurrierende Energiespeichersysteme im Großhandel: Batterien, Pumpspeicherkraftwerke , Druckluftsysteme und Gravitationsenergiespeicher . Bei Verwendung all dieser Systeme sind Effizienzverluste unvermeidlich, und die Entwickler von Power-to-Gas nennen nicht die Effizienz des gesamten Prozesses.

Die Technologie ermöglicht es, den Einsatz energieverändernder Naturquellen wie Wind und Sonne zu erhöhen. Wenn Sie überschüssige Energie speichern, können Sie diese Schwankungen ausgleichen und erneuerbare Energiequellen realer und wirtschaftlicher machen.

Wissenschaftler glauben, dass das Potenzial der proprietären Power-to-Gas-Technologie wichtig ist. Methan ist der einfachste Kohlenwasserstoff, der weit verbreitet ist: Es erwärmt Wasser und Lebensmittel, treibt Fahrzeuge an und es gibt sogar Raketentriebwerke, die mit diesem Gas betrieben werden. Methan ist vollständig kompatibel mit dem bestehenden Gasnetz und kann zur Hauptquelle für den größten Teil des Energiebedarfs der Gesellschaft werden, einschließlich Strom, Heizung, industrielle Prozesse und Transport. Ein zuverlässiger Weg zur Erzeugung von sauberem Methan aus erneuerbaren Quellen kann bestehende Energiesysteme verändern.

Lawrence Mets setzt seine Forschung an der Universität fort und versucht, seine Technologie zu verbessern. Er hofft, Power-to-Gas anpassen zu können, um Benzin und Düsentreibstoff zu produzieren.

Lawrence Mets, Doktorand in Molekulargenetik und Zellbiologie, begann Ende der neunziger Jahre mit der Entwicklung der Technologie. Aus der Entwicklung von Mets wurde mit Unterstützung des Universitätszentrums für Technologietransfer, das heute Teil des polnischen Zentrums für Wirtschaft und Innovation ist, das Startup Electrochaea geboren .

Electrochaera steht auf der Liste der 100 privaten Unternehmen mit dem größten Potenzial zur Lösung der Energiekrise 2014 Global Cleantech 100. Das 2006 gegründete Startup Electrochaea war das erste Unternehmen, das in seinem Labor in St. Louis die Realisierbarkeit eines Prozesses testete. Dies war der Beginn der Power-to-Gas-Tests im Jahr 2011.

Drei Jahre später begann Electrochaea im Rahmen des Biocat-Projekts mit dem Bau einer groß angelegten Demonstrationsanlage in einer Kläranlage in der Nähe von Kopenhagen. Aufbauend auf dem Erfolg dieses Projekts hat das Unternehmen beschlossen, in Ungarn ein 10-Megawatt-Kraftwerk zu bauen, in dem die Power-to-Gas-Technologie implementiert wird.


„Electrochaera entwickelt sich sehr schnell: In wenigen Schritten sind wir von einem 1-Liter-Reaktor in meinem Universitätslabor zunächst zum 1-Megawatt-BioCat-Projekt übergegangen, und jetzt bauen wir in Ungarn eine 10-Megawatt-kommerzielle Anlage. Mikroorganismen waren sehr hartnäckig “, sagte Mets.

Eine Anlage in Ungarn wird von Electrochaea und Magyar Villamos Muvek, dem größten Energieversorger des Landes, gebaut. Wie bei BioCat wird die neue Anlage Methan direkt in das bestehende Gasleitungssystem liefern.

Electrochaea plant den Bau einer weiteren Anlage in der Schweiz mit 1.000 MW-Anlagen. In der Zwischenzeit baut die Pasific Gas and Electric Company eine kleine Demonstrationsanlage im National Renewable Energy Laboratory in Colorado.

Source: https://habr.com/ru/post/de399777/