Methanherstellung

Einsatz einer SOFC-Brennstoffzelle zur Methanherstellung
Da die Brennstoffzellenanlage relativ viel thermische Energie produziert, kann diese Energie inZeiten minimalen, thermischen Energiebedarfs für die Methan- oder Methanolsynthese genutztwerden. Dabei liegt der Hauptnutzen dabei, dass in diesem Prozess Kohlendioxid, in Verbindungmit Wasserstoff in den Brennstoff umgewandelt wird. CO₂ wird von konventionellen Kraftwerken
bezogen und in CH₄ umgewandelt:
4H₂ + CO₂ → 2H₂O + CH₄             ∆H = -165 kJ/mol
Das produzierte Methan kann verkauft oder in das Gasnetz der Kleinstadt eingespeist werden.
Die Reaktion bei der Methansynthese benötigt nur Wasserstoff und Methan, keine Oxidanten, und relativ einfache Katalysatoren (Eisen- und Chromoxide und Kupfer/Zink-Oxide). Der Nachteilbesteht darin, dass für die Reaktion thermische Energie im Bereich von (400-500)˚C nötig ist.
Deswegen ist der Wärmeablauf nach SOFC (900 ˚C) ideal für eine effektive und produktive Methansynthese (siehe Abb. 1).

Abb. 1: Prozessschritte der Methansynthese
Für jedes mol Methan müssen jedoch 4 mol Wasserstoff hinzugefügt werden.
Als Nebenprodukte bei der Methansynthese können CO₂, CO und Wasserdampf als Brennstoffe in der Gasturbine verbrannt werden, was auch ökonomisch ist, weil damit kein zusätzliches Geld für Brennstoffe ausgegeben werden muss.