DUEME

Das X-Energy-Teilprojekt DUEME (Direkte Umwandlung des Elektrons in Methan) erforscht mögliche Methoden für eine nachhaltige Stromspeicherung. Der Fokus liegt dabei auf einer neuen und vielversprechende Power-to-Gas (PtG)-Technologie, der sogenannten Elektromethanogenese. Bei dieser wird Überschussstrom genutzt, um Kohlenstoffdioxid mithilfe von Mikroorganismen in Methan umzuwandeln. Die Energie wird so in einer chemischen Verbindung speicherbar und kann fossiles Erdgas ersetzen, das vor allem aus Methan besteht. Das Methan wird im Anschluss in das bereits existierende Erdgasnetz ohne Probleme eingespeist und als grüner Energieträger genutzt.

Die Elektromethanogenese ist ein alternatives PtG-Verfahren, bei dem die bisher separat durchgeführten Prozessschritte „Elektrolyse“ und „Methanisierung“ kombiniert werden. Es erfolgt eine direkte Umwandlung des CO2 mit Elektronen zu Methan ohne zwischengeschaltete Elektrolyse. Dazu wird erneuerbar erzeugter Strom verwendet. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen biologischen Methanisierung bei der Wasserstoff in einen Bioreaktor gegeben wird, ist eine deutlich bessere Effizienz zu erwarten, da der Prozess nicht durch die schlechte Löslichkeit von Wasserstoff im Wasser limitiert wird.

Das Projekt DUEME beinhaltet fünf Arbeitsbereiche:

  • Das Erste beinhaltet die Planung und Beschaffung der Instrumente für die Untersuchung der Elektromethanogenese.
  • Im Zweiten werden verschiedene Archaeen isoliert, kultiviert und eine molekularbiologische und biochemische Untersuchung dieser Kulturen bzw. verschiedener Referenzkulturen in den sogenannten H-Zellen durchgeführt.
  • Im Dritten und Vierten werden unbekannte Stoffwechselwege untersucht.
  • Das Fünfte beschäftigt sich mit der Demonstration der Elektromethanogenese.

Ergebnisse

  1. Im Projekt DUEME wurden bisher vier verschiedene hochangereicherte methanogene Kulturen von verschiedenen Umweltproben unter zur Zuhilfenahme der Elektromethanogenese isoliert. Diese Kulturen wurden dann auf ihre Reinheit und elektrochemischen Eigenschaften hin untersucht. Dabei wurde eine im Projekt weiter entwickelte H-förmige Zelle verwendet, die die nähere Untersuchung bioelektrochemischer Reaktion gewährleistet.
  2. Neben den weiter entwickelten H-Zellen wird anschließend ein halb-automatisierter H-Reaktor für eine genauere Untersuchung der Elektromethanogenese konstruiert. Dabei werden verschiedene physikalischen Größen betrachtet, um eine gezielte Steuerung der Elektromethanogenese zu entwickeln.

Die Ergebnisse aus dem Teilprojekt DUEME werden im neuen Teilprojekt Em-Spe genutzt und weitergeführt. 

 

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Weiter Materialien und wissenschaftliche Veröffentlichungen des X-Energy-Teilprojektes DUEME finden Sie unter: CC4E-Marking und Kommunikation

Projekt Team:

Mike Blicker
Projektlaufzeit
-
ProjektBudget
378.800
Mittelgeber
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Einrichtungen
CC4E - Erneuerbare Energien und Energieeffizienz
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