SmartHiFe2 – Ein neuartiges eisenkatalysiertes Biogasaufbereitungskonzept

Netto-Null-Emissionen bis 2050

Die Schweiz hat das Ziel, die Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2050 auf Netto-Null zu reduzieren. Um dieses Ziel zu erreichen, ist der Ersatz fossiler Brennstoffe durch erneuerbare Ressourcen ein wesentlicher Weg, um CO₂-Emissionen auszugleichen. Biogas aus Abfällen in der Schweiz hat ein großes Potenzial, die Energiematrix zu diversifizieren, mit einer verfügbaren Energieausbeute von 52,8 PJ/Jahr. Zusätzlich strebt die schweizerische Gasindustrie eine massive Steigerung des Einsatzes von erneuerbarem Methan um bis zu 30% im Jahr 2030 an. Gewöhnliche Biogasquellen (z.B. Fermenter) werden in der Regel bei niedrigen Temperaturen, atmosphärischem Druck und niedrigen Gasstundenvolumenströmen (GHSV) betrieben. Gasgemische aus solchen Quellen müssen mit konventionellen Katalysatoren komprimiert und erhitzt werden, um aufgewertet zu werden, was eine wichtige Änderung der Betriebsparameter im Produktionsprozess verursacht.

Unser Projekt

Das Hauptziel von SmartHiFe² besteht darin, eine hoch effiziente sorptionsgestützte Methanisierungstechnologie zur Aufwertung von Biogas zu entwickeln, um die verbleibenden Hindernisse auf dem Weg zur Industrialisierung zu bewältigen. Diese Hindernisse sind die Kosten für das katalytisch aktive Ni-Metall und seine Empfindlichkeit gegenüber Schwefel. Die wissenschaftliche Durchdringung ist daher auf ein technologisch und wirtschaftlich zuverlässiges System und dessen Hochskalierung ausgerichtet. Fe-basierte Materialien sind hervorragende Kandidaten für den Ersatz von Ni, da sie kostengünstiger und umweltfreundlicher sind. Aspekte wie die Gestaltung und Optimierung des Materials sowie die Prozessentwicklung werden untersucht, um letztendlich die Lücke zwischen Labor und Industrie zu überbrücken.