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#869728

carbonATE Development of an enzymatic CO2-capture strategy for an optimised microbiological methanation

Inhalt des Projektes ist die Entwicklung von biotechnologischen Verfahren für die Konversion von CO2 und H2 zur Gewinnung von Methan. Dabei werden in einem ersten Schritt Enzyme für die Umwandlung und Löslichung von CO2 in Wasser als Hydrogencarbonat oder Formiat verwendet. Somit soll ein biotechnologisches Verfahren zur CO2 Abscheidung und Nutzung möglich werden. Im nächsten Schritt wird untersucht inwiefern diese Produkte in der Methanisierung schneller verstoffwechselt werden können und zu einer Beschleunigung der mikrobiologischen Methanisierung führen. Für die Umsetzung werden in Rieselbettreaktoren Mischkulturen verwendet und anschließend das Mikrobiom analysiert. Zum Abschluss wird eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des Prozesses durchgeführt.

Ausgangssituation

Die EU strebt einen Übergang der Energiebereitstellung hin zu Erneuerbaren Energien hin an. P2G sind Systeme die verschiedene Systeme miteinenander sinnvoll verknüpft werden können. Die Biomethanisierung ist ein Konzept bei dem CO2 mit H2 gemeinsam genutzt werden können. Verunreinigungen an O2 und N2 läßt das Potential an Gasen stark reduzieren. Aufreinigungstechnologien zur Gewinnung anoxischen CO2 sind teuer und energieintensiv. Ein enzymatischer Ansatz zur Abscheidung von CO2 wäre eine Möglichkeit günstig und energiearm CO2 aus verschiedenen Gasen wie Verbrennungsgasen zu gewinnen und bieten somit ein großes Potential für die Methanisierung an Gasen an. Eine Gesellschaft ohne fossile Energieträger ist auf energiearme und günstige Konversionsverfahren angewiesen. 

Projektverlauf

Das Projekt ist derzeit voll im Zeitplan. Die Herstellung der Enzyme und die Untersuchungen über ihren Einsatz sind weitestgehend abgeschlossen. Aktuell werden die ersten Untersuchungen mit methanogenen Archaeen in Rein- und Mischkultur durchgeführt. 

Meilensteine
1 Herstellung der Enzyme Carbonische Anhydrase und Formiatdehydrogenase
2 Prozessparameter für die Anwendung der Enzyme
3 Prozessparameter und Reaktordesign für Methanisierung
4 Proof-of-concept Bioprozess
5 DNA Analyse der mikrobiologischen Gemeinschaft im Reaktor
6 Ökonomischen Prozessevaluierung
Ergebnisse

1) Ein biotechnologischer Prozess zur CO2 Abscheidung
2) Optimierter Prozess zur Biomethanisierung
3) Mikrobiome im Biomethanreaktor

Steckbrief

Projektnummer
869728
Koordinator
Universität für Bodenkultur Wien
Projektleitung
Günther Bochmann, guenther.bochmann@boku.ac.at
Partner
AAT Abwasser- und Abfalltechnik
BEST Research
EVM Margarethem am Moos
Schlagwörter
H2 - Wasserstoff CO2 - Kohlendioxid CH4 - Methan Methanogene Archaeen
Förderprogramm
ERA-NET Bioenergy - Kooperative F&E-Projekte
Dauer
03.2019 - 02.2022
Budget
612.096 €