Untersuchungen zur rußfreien Synthesegaserzeugung aus Biogas mittels trockener Reformierung

Die energetische Nutzung von Biogas erfolgt mehrheitlich durch vor-Ort betriebene Motor-BHKW. Alternativ besteht die Möglichkeit Biogas stofflich zu nutzen, u. a. als Eduktgas für die Erzeugung H2- und CO-reicher Gase, die für chemische Synthesen (z.B. Erzeugung höherer, gasförmiger und flüssiger Kohlenwasserstoffe) genutzt werden können. Hierfür bietet sich insbesondere die trockene Reformierung an, da die Reaktanten CO2 und CH4 in nahezu stöchiometrischen Anteilen in Biogas enthalten sind. Im Beitrag werden theoretische und experimentelle Arbeiten zur gesamten Prozesskette von der Biogaserzeugung bis zur trockenen Reformierung von Biogas vorgestellt und damit die prinzipielle Machbarkeit des Verfahrens gezeigt. Inhaltlich werden zunächst die Arbeiten zur Bereitstellung einer optimalen Biogaszusammensetzung unter Beachtung von Fermentationstechnologie, Substrat und Entschwefelung veranschaulicht. Darauf aufbauend werden Untersuchungen zur trockenen Reformierung an verschiedenen Katalysatoren vorgestellt, auf Basis eines Screenings konnten hier u. a. geeignete Katalysatoren selektiert werden. Da die trockene Reformierung eine erhöhte Affinität zur Bildung kohlenstoffhaltiger Ablagerungen aufweist, werden ferner Untersuchungen auf Basis der Temperatur-Programmierten-Methanisierung vorgestellt, durch welche Ablagerungen identifiziert und ihr Bildungspotential qualitativ bestimmt werden können. Den Abschluss des Beitrags bildet eine empfohlene Prozessdurchführung für die störungsfreie Umsetzung von Biogas durch das Verfahren der trockenen Reformierung.