{"id":70157,"date":"2021-04-15T02:41:00","date_gmt":"2021-04-15T00:41:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=70157"},"modified":"2021-04-13T17:48:22","modified_gmt":"2021-04-13T15:48:22","slug":"kohlenstoff-neutrale-biotreibstoffe-aus-dem-see","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/kohlenstoff-neutrale-biotreibstoffe-aus-dem-see\/","title":{"rendered":"Kohlenstoff-neutrale „Biotreibstoffe“ aus dem See"},"content":{"rendered":"\n

Seen speichern riesige Mengen an Methan. Umweltwissenschaftler der Universit\u00e4t Basel machen in einer neuen Studie<\/a> Vorschl\u00e4ge, wie dieses gewonnen und in Form von Methanol als Energietr\u00e4ger genutzt werden k\u00f6nnte.<\/p>\n\n\n\n

Bei Diskussionen um die aktuelle Klimakrise steht meist Kohlendioxid (CO2<\/sub>) im Fokus. Weniger bekannt ist das Treibhausgas Methan, das zwar wesentlich seltener in der Atmosph\u00e4re vorkommt, die Klimaerhitzung pro Mengeneinheit aber 80 bis 100 Mal so stark antreibt.<\/p>\n\n\n\n

Mehr als die H\u00e4lfte des durch Menschen verursachten Methans stammt aus der Erd\u00f6lf\u00f6rderung und aus D\u00fcngung in der Landwirtschaft. Das Gas entsteht aber auch bei der nat\u00fcrlichen Zersetzung von Biomasse durch Mikroben, zum Beispiel in Seen. Maciej Bartosiewicz, Postdoktorand am Departement Umweltwissenschaften der Universit\u00e4t Basel, und Professor Moritz Lehmann, Leiter der Forschungsgruppe Biogeochemie, skizzieren in ihrer neusten Publikation das Potenzial und theoretische M\u00f6glichkeiten der Nutzung von Methan aus Seen und anderen S\u00fc\u00dfgew\u00e4ssern f\u00fcr die nachhaltige Energieproduktion.<\/p>\n\n\n\n

Methan aus Seen und Wasserreservoirs macht weltweit rund 20 Prozent der nat\u00fcrlichen Methanemissionen aus. \u00abDas w\u00fcrde theoretisch ausreichen, um den globalen Energiebedarf zu decken\u00bb, sagt Bartosiewicz. Seen nehmen mittels Algenwachstum kontinuierlich CO2<\/sub> aus der Atmosph\u00e4re auf und Mikroben setzen den durch Photosynthese fixierten Kohlenstoff bei der Verwertung von Biomasse in Methan um. Dadurch bleibt der in Methan gebundene Kohlenstoff beim Verbrennen im nat\u00fcrlichen Kreislauf. Fossile Energietr\u00e4ger k\u00f6nnten durch \u00abnat\u00fcrliches\u00bb, erneuerbares Methan teilweise substituiert werden. Schon heute wird Methangas in Gaskraftwerken f\u00fcr die Stromproduktion verfeuert oder in Form von fl\u00fcssigem Methanol als Treibstoff genutzt.<\/p>\n\n\n\n

Schweizer Seen als gro\u00dfe Energiespeicher<\/h5>\n\n\n\n

Komplett neu ist das im Artikel beschriebene Konzept nicht: Im Lake Kivu zwischen Ruanda und der Demokratischen Republik Kongo wird seit 2016 Methan aus 260 Meter Tiefe gef\u00f6rdert, gereinigt und \u00fcber Generatoren direkt zur Stromversorgung genutzt. \u00abDort kommt Methan hochkonzentriert in gro\u00dfen Mengen am Seegrund vor\u00bb, erkl\u00e4rt Bartosiewicz. \u00abDie Methankonzentration ist rund hundert Mal h\u00f6her als in gew\u00f6hnlichen Seen\u00bb. Aufgrund der tiefen Konzentration schien die Methangewinnung aus herk\u00f6mmlichen Seen deshalb bis vor wenigen Jahren technisch viel zu aufwendig. Doch mit neuen mikropor\u00f6sen Membranen aus Polymermaterialien kann das Gas heute viel effizienter aus Wasser abgetrennt werden.<\/p>\n\n\n\n

Die Forscher machen hierzu erste konkrete Vorschl\u00e4ge: \u00dcber sogenannte \u00abhydrophobic gas-liquid membrane contactors\u00bb (GLMC) kann ein methanhaltiges Gasgemisch vom Wasser abgetrennt und das Methan konzentriert werden. F\u00fcr die Anreicherung besonders geeignet sind Zeolith-Mineralien; hydrophobe, kristalline Substanzen, die Gase adsorbieren und wieder freigeben k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

\u00abDie Schweiz w\u00e4re f\u00fcr die Methangewinnung aus Seen pr\u00e4destiniert\u00bb, ist Bartosiewicz \u00fcberzeugt. Der Grund daf\u00fcr sind die vielen Stauseen im Land. \u00abSeit kurzem wissen wir, das auch sie gro\u00dfe Mengen Methan produzieren und an die Atmosph\u00e4re abgeben.\u00bb Hinzu kommt, dass in der Schweiz mit der Professur f\u00fcr Heterogene Katalyse an der ETH Z\u00fcrich, die ebenfalls an der Studie beteiligt war, sehr viel Know-how im Bereich der Adsorptionsprozesse mit Zeolith-Mineralien besteht.<\/p>\n\n\n\n

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\u00a9 unibas.ch | Konzeptentwurf f\u00fcr eine technologische Umsetzung: Ein mobiles Ger\u00e4t, das mit Hochleistungsmembranen ausgestattet ist, sucht auf dem Seegrund autonom nach der h\u00f6chsten Methankonzentration. Das prozessierte Gas wird \u00fcber einen Schlauch an eine Auffangstation am Ufer geleitet und dort zu Methanol f\u00fcr die Energieproduktion verarbeitet.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
M\u00f6gliche positive Effekte f\u00fcr \u00d6kosysteme<\/h5>\n\n\n\n

\u00abMit unserem Konzept m\u00f6chten wir eine breite Diskussion zum Potenzial, zur Machbarkeit und zu den Risiken einer solchen Technologie lancieren\u00bb, sagt Bartosiewicz. \u00abBisher haben sich noch keine Studien damit befasst, wie sich eine Methanentnahme auf die \u00d6kosysteme in Seen auswirkt. Aber nach unserem derzeitigen Verst\u00e4ndnis sind keine unmittelbaren negativen Folgen abzusehen.\u00bb<\/p>\n\n\n\n

Hingegen k\u00f6nnte die Entnahme von \u00fcbersch\u00fcssigem Kohlenstoff sogar dabei helfen, eine zu starke Algenbildung einzud\u00e4mmen und die nat\u00fcrlichen Treibhausgasemissionen von Seen zu reduzieren. Bis zur praktischen Umsetzung der ersten theoretischen Idee sei noch viel Arbeit n\u00f6tig, sagt Bartosiewicz. Doch er ist \u00fcberzeugt: \u00abZum Erreichen unserer Klimaziele k\u00f6nnte das Konzept einst einen wichtigen Beitrag leisten.\u00bb<\/p>\n\n\n\n