Mikroorganismen als Powerhouse zur Stromspeicherung

abei wird ein natürlicher Stoffwechselprozess der sogenannten Archäa genutzt, der unter Ausschluss von Sauerstoff reinstes Methan - also Erdgas - erzeugt. Die saubere Lösung des österreichischen Innovationsführers bietet neben der Stromspeicherung auch ressourcenschonende Möglichkeiten zur Herstellung von Biotreibstoff sowie zur günstigen Aufreinigung von Bio- oder Abfallgas.

Krajete macht Prozess für Industrie nutzbar

Vier Milliarden plus vier Jahre hat es gedauert, jetzt ist es fertig: ein industriell nutzbares Verfahren zur direkten Umwandlung von CO2 und Wasser in hochwertiges Methan. Die ersten vier Milliarden Jahre erfolgte die Entwicklung des natürlichen Prozesses durch sogenannte Archäa - Mikroorganismen, die zu den ältesten Lebensformen der Welt zählen. Die letzten vier Jahre machte sich die österreichische Krajete GmbH daran, den umweltverträglichen Prozess für den grossindustriellen Einsatz nutzbar zu machen. Erfolgreich. Mit einer vierten Patentanmeldung ist der gesamte Prozess nun optimiert und fertig für die Auslizenzierung.

Der Bedarf für diesen hocheffizienten Prozess zur Herstellung reinsten Methans ist dabei gross und vielfältig, wie Dr. Alexander Krajete, Geschäftsführer der Krajete GmbH erläutert: Neben der als «Power to Gas» bezeichneten Speicherung erneuerbarer Überschussenergie aus Sonnen-, Wind- und Wasserkraftanlagen eignet sich unser Prozess für gleich zwei weitere industrielle Anwendungen: Zur Veredelung von rohem Biogas zu reinem Erdgas sowie zur Produktion von Biotreibstoffen der so genannten fünften Generation.« Die Produktion von Biotreibstoffen hat im Vergleich zur aktuellen Herstellung aus (Nahrungsmittel-)Pflanzen dabei den grossen Vorteil, keine Konkurrenz um Anbauflächen zu verursachen.

Umwandlung zu Erdgas im Bioreaktor

Tatsächlich erfolgt die Umwandlung des Klimagases CO2 (und Wasserstoff) zu Erdgas in einem Bioreaktor - einem regulierten System, in dem spezielle Stämme der als Archäa bezeichneten Mikrooganismen CO2 umwandeln. In der Natur hingegen kommen Archäa meistens an Standorten mit extremen Umweltbedingungen vor.

Dazu Dr. Krajete: »So attraktiv dieser Prozess auch für die Energiebranche ist, so schwierig war er zu 'zähmen', also für eine konkrete Nutzanwendung masszuschneidern. Genau das ist uns gelungen. Denn dank unseres exklusiven Know-hows in der Prozessführung, können wir für jede Anwendung einen ökonomisch optimierten Umsatz erzielen.« Es gelang dem Unternehmen, den Prozess der Methanherstellung unter kontrollierten Bedingungen im Bioreaktor insgesamt zu perfektionieren - hohe Ressourceneffizienz und Umsatzgeschwindigkeiten zeichnen ihn nun genauso aus wie seine Robustheit und die Fähigkeit, mit rasch wechselnden Bedingungen fertig zu werden.

Gerade seine hohe Anpassungsfähigkeit macht den Prozess auch ideal für die Speicherung von Überschussstrom aus erneuerbaren Energiequellen. Also jene Menge Strom, die bei günstigen Bedingungen - zum Beispiel bei hoher Sonneneinstrahlung oder Windgeschwindigkeit - über den Bedarf hinaus produziert wird. Kann diese nicht ins Netz eingebracht werden, geht sie verloren. Dass Überschussstrom aber unvermittelt und unregelmässig anfällt, stellt hohe Anforderungen an jedes System zu seiner Speicherung, ein rasches Umschalten aus dem Ruhezustand in den vollen Produktionsmodus ist daher gefragt. Eine Anforderung, die der Prozess von Krajete optimal erfüllt. Zusätzlich verbraucht die eigentliche Speicherung selber kaum Energie. Einmal umgewandelt, kann das Methan bis zum Gebrauch passiv gelagert werden - ein wichtiges Unterscheidungskriterium zu anderen Speicherprozessen.

Insgesamt ist es der Krajete GmbH weltweit erstmals gelungen, diesen vielversprechenden Prozess zur industriellen Einsatzreife weiter zu entwickeln. Mit der Anmeldung von insgesamt vier Patenten ist die Firma nun in der Position den gesamten Prozess an Kunden aus der Energiewirtschaft, Chemiebranche und dem Maschinenbau zu lizenzieren.

 

(tafi/pte)