Mit der vermehrten Nutzung erneuerbarer Energien weltweit gewinnt Biomethan aus Biogas als nachhaltige Energiequelle zunehmend an Bedeutung. Bis November 2024 haben 159 Länder den Global Methane Pledge unterzeichnet und sich damit zur Reduzierung der Methanemissionen verpflichtet. Insbesondere in Europa wächst die Nachfrage nach der Nutzung in Gasleitungen und der Umwandlung in bio-komprimiertes Erdgas (Bio-CNG).
In Indien wird Biogas im Rahmen einer nationalen Politik zur Bewältigung von Abfallentsorgungs- und Energieversorgungsproblemen im Zusammenhang mit der raschen Urbanisierung gefördert. In den Vereinigten Staaten wird es auch als Ersatz für Erdgas verwendet. Asahi Kasei verfügt über langjährige Erfahrung in der Entwicklung von Katalysatoren und Gasabscheidungstechnologien. Auf dieser technologischen Grundlage hat das Unternehmen ein System entwickelt, das CO2 und Methan aus Biogas mithilfe einer optimalen Kombination aus einer speziellen Vakuum-Druckwechseladsorptionsverfahren (PVSA) und einem neuartigen Zeolithen abscheidet.
Diese einzigartige Konfiguration entfernt CO2 aus Biogas, um Biomethan mit hohem Ertrag und hoher Reinheit zu gewinnen. Der Zeolith ist ein kristallines Alumosilikat mit regelmäßigen Kanälen (Poren) in der Größenordnung von einem zehnmillionsten Teil eines Millimeters und Hohlräumen (Poren) mit einer spezifischen Oberfläche von über mehreren hundert Quadratmetern pro Gramm.
Kommerzialisierung für 2027 geplant
Um die Leistung und Stabilität dieses Systems unter realen Betriebsbedingungen zu überprüfen, hat Asahi Kasei seit Februar 2025 einen Demonstrationsversuch mit einem Teil des Biogases durchgeführt, das aus Klärschlamm in der Kläranlage Kojima in der Stadt Kurashiki in der Präfektur Okayama erzeugt wurde. Bei der Reinigung von Biomethan besteht tendenziell ein Zielkonflikt zwischen hoher Reinheit und hoher Ausbeute; beides gleichzeitig zu erreichen, war bisher eine große technische Herausforderung. Das System wurde im Dauerbetrieb über einen Zeitraum von einem Monat getestet.
Das gewonnene Biomethan wies eine Reinheit von über 97 Prozent auf und eignet sich somit für die Verwendung als Kraftstoff durch Einspeisung in eine Erdgasleitung oder als komprimiertes Erdgas. Außerdem konnte der Test einen hohen Ertrag von über 99,5 Prozent nachweisen.
„Wir haben bereits Gespräche weltweit mit potentiellen Lizenznehmern für diese Technologie begonnen“, erklärt Kazuya Noda, Leiter von Asahi Kaseis Material Business Research & Development Abteilung. „Wir planen die Markteinführung für 2027, nach weiteren Pilotstudien im kommerziellen Maßstab.“
