Biogasanlæg

DTU-forskere finder ny metode til effektiv fremstilling af metan

torsdag 12 sep 19

Kontakt

Rolf W. Berg
Emeritus
DTU Kemi
45 25 24 12

Kontakt

Niels J. Bjerrum
Professor
DTU Energi
45 25 23 07

Kort om metoden

DTU Energi og DTU Kemi har samarbejdet om nye elektrolyse-metoder til at frembringe metangas fra CO2.

Forskerne har fundet frem til en metode, hvor de kan producere metan ved at sætte strøm til en nikkelelektrode. Der anvendes en bestemt elektrolyt – et elektrisk ledende materiale af CsH2PO4 – ved en temperatur på 350 grader Celsius og et tryk på 8 bar (og højere), hvorved man kan få brint – eller ved tilførsel af CO2 direkte og effektivt få dannet naturgas (metan, CH
4).

Metoden kan derfor anvendes til lagring af grøn elektrisk energi.

 

Metoden er beskrevet i tidskriftet Renewable Energy

(se Nikiforov AV, Petrushina IM, Christensen E, Berg RW, Bjerrum NJ, Voltammetric study of one-step electrochemical methane production during water and CO2 co-electrolysis in molten CsH2PO4, Renewable Energy (2019).

 

 

Forskere på DTU Kemi og DTU Energi har fundet ny kemisk metode, der kan omdanne el, vand og CO til metangas. Metoden kan bruges til at lagre overskydende energi fra sol og vind.

I takt med at vind og sol bliver stadig vigtigere energikilder i målet om at gøre Danmark uafhængig af fossile brændstoffer, stiger interessen fra erhvervsliv og politikere for, hvordan vi kan lagre den grønne strøm.

I dag kommer cirka halvdelen af Danmarks elektriske energi fra sol og vind, og når der er overskud af strøm, er det afgørende at kunne lagre energien. En af måderne er at omdanne den overskydende el til metangas, som så kan lagres i de eksisterende naturgasrør i jorden.

Omdannelsen kan ske ved først at fremstille brint ud fra vand og elektricitet. Denne proces kaldes elektrolyse og skiller vandet i dets to bestanddele: Brint og ilt. Herefter kan COved hjælp af en katalysator bringes til at reagere med brinten, og der opstår metangas.

Nu har forskere fra DTU så fundet en ny, effektiv metode inden for elektrolyse til at fremstille metangas.

”Det er en kendt sag, at man kan producere metan ved spalte vand og forbinde det med CO. Nu handler det om at finde den mest effektive metode, så man bl.a. undgår mest muligt varmetab under processen. Og her er det lykkedes os at finde frem til ny en kombination af forsøgsomstændigheder, hvor varmetabet er kraftigt reduceret”, siger professor Niels J. Bjerrum fra DTU Energi.

En ny kombination
Den nye metode går ud på at anvende et bestemt elektrisk ledende materiale (CsH2PO4) – en såkaldt elektrolyt, der tillader, at man sætter strøm til en nikkelelektrode ved en temperatur på cirka 350 grader Celsius og et tryk på 8 bar (og højere). På den måde kan man effektivt producere metan, når der tilsættes CO.

”Det særlige ved lige vores metode er kombinationen af elektrolytten, elektrodemetallet, opvarmningen og trykket. Derfor har vi også indsendt en patentansøgning”, fortæller lektor og emeritus, Rolf W. Berg fra DTU Kemi, som er involveret i projektet.

Han forklarer, at det er en metode, som forskerne på DTU Kemi og DTU Energi har arbejdet på og testet i de seneste par år. Han håber, at det kan være med til at styrke arbejdet med at finde de bedste metoder til at lagre overskudsenergien fra vindmøller og solcelleparker.

Brintbaserede løsninger vigtige for fremtiden
Der er allerede igangsat flere el-lagrings-projekter i Danmark, hvor man arbejder på at forvandle den overskydende grønne el til metan. Og her spiller biogasanlæg en særlig rolle, fordi de kan bidrage med den CO₂, som er nødvendig for at nå frem metangassen.

Biogas består jo af metan og CO₂, og i biogasanlæggene fjerner man biogassens CO₂-indhold for at frembringe den rene metan, der kan indgå i vores naturgasforsyningsnet. Derfor er biogas en optimal kilde til CO₂, og samtidig har man fordelen ved, at der er mulighed for adgang til naturgasnettet, hvor vi kan lagre energien”, siger professor Niels J. Bjerrum.

Han fortsætter:

Det er vigtigt, at vi forsker videre, og at samfundet investerer i brintbaserede løsninger, så vi kan bygge nogle optimale anlæg, hvor den grønne energi udnyttes fuldt ud. Ved at anvende CO₂’en fra vores biogasanlæg sammen med energi fra overskydende grøn el – får vi udnyttet alt kulstoffet i biogassen og samtidigt lagret vores grønne energi i form af metan-produktion. Det bliver næppe mere optimalt, og kan meget vel blive Danmarks næste væksteventyr. Endelig er det afgørende, hvis vi skal nå en reduktion af CO₂-udledningen på hele 70 procent i 2030”.

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.