Vätgas ur metan utan koldioxidutsläpp

Efter två års utvecklingsarbete anser sig nu forskare vid IASS i Potsdam och KIT i Karlsruhe säkra på att ha fått fram en metod att framställa vätgas ur metan med en koldioxidfri metod. Tekniken initierades av Nobelpristagaren Carlo Rubbia under hans tid som vetenskaplig ledare för IASS.

I stället för att bara bränna metan, CH4, så kan de ingående komponenterna väte, H2, och kol, C, separeras i en process kallad metankrackning. reaktionen sker vid temperaturer över 750 grader Celsius och resulterar inte i skadliga utsläpp.

Vätgas är ett mycket eftertraktat bränsle exempelvis för bränsleceller, och som komponent vid framställning av ammoniak för konstgödselproduktion. Merparten av vätgasframställningen sker via naturgas med metoden SMR, Steam Methane Reforming, som resulterar i stora utsläpp av koldioxid.

Med metankrackning blir huvudprodukten vätgas, medan rent kol är en biprodukt, som efterfrågas vid såväl stålframställning som vid fibertillverkning och för andra industriella ändamål.

Även om tekniken med metankrackning inte är helt ny har man vid tidigare försök haft svårt att få tillräckligt utbyte. De tyska forskarna har använt en ny typ av reaktor som föreslagits av Carlo Rubbia som baseras flytande metallteknik.

Små metanbubblor injiceras i botten av en tank med flytande tenn. Krackningsreaktionen inträffar när bubblorna når ytan av den flytande metallen. Kolet frigörs på ytan av bubblorna och samlas som ett fint pulver i toppen av reaktorn när bubblorna spricker.

I de senaste försöken har man byggt en 1,2 meter hög reaktor i en kombination av kvarts och rostfritt stål. Vid ett långtidsförsök i april 2015 kördes reaktorn utan avbrott i två veckor och framställde vätgas vid en omvandlingsgrad på 78 procent vid temperaturen 1200 grader Celsius. Det visar enligt KIT-forskarna att processen kan köras under lång tid utan risk för korrosion eller att delar av processen täpps till av exempelvis kol, som enkelt kunde separeras.

Forskarna vid de två instituten ska nu optimera metoderna för att plocka undan det producerade kolpulvret och se till att öka flödena i processen.

IASS presentation av tekniken.