a3plus, 3. Ausschreibung (2009)

Algenwasserstoff

Herstellung von biogenem Wasserstoff durch Algenkultivierung

Ziel des vorliegenden Projektantrags ist die Herstellung von Wasserstoff mittels Photolyse aus Algen und die anschließende Erzeugung von hochreinem Wasserstoff mittels Membrantrennverfahren. Dazu werden ausgewählte wasserstoffproduzierende Algenstämme kultiviert und ein Photobioreaktorverbund zur kontinuierlichen Wasserstofferzeugung konstruiert. Verschiedene Membranmaterialen werden auf ihre Eignung untersucht und ein Modul zur Wasserstoffreinigung entwickelt.

Das Projekt befasst sich mit der Produktion und Aufbereitung von erneuerbarem Wasserstoff aus Algen. Die zu untersuchenden Algenarten binden Kohlendioxid (CO2) und produzieren im ersten Schritt Biomasse und im zweiten Schritt Wasserstoff, der als hochwertiger Energieträger zur Verfügung steht. Als CO2 Quelle kann Abgas aus thermischen Kraftwerken, welches mit fossilen Rohstoffen betrieben wird, eingesetzt werden. Wenn die Algenzellen am Ende ihrer Lebenszeit angekommen sind werden sie aus dem System abgezogen und stehen als Chemierohstoff zur Verfügung.
Die Untersuchungen konzentrieren sich auf die Wasserstoffproduktionsanlagen. Die kontinuierliche Wasserstoffproduktion aus Algen wird von der Firma BDI – BioDiesel International AG (BDI) realisiert. Der richtige Algenstamm und das richtige Medium werden auf Basis der Gasanalysen, die von der Technischen Universität Graz (TUG) durchgeführt werden hinsichtlich der größtmöglichen Wasserstoffproduktion ausgewählt. Die Gaszusammensetzung wird von der TUG kontinuierlich bestimmt. Basierend auf der Art und der Konzentration der Verunreinigungen werden geeignete Verfahren der Wasserstoffweiterverarbeitung, vorzugsweise die Abtrennung des Wasserstoffes durch geeignete Membranen ausgewählt. Der Bau und die Optimierung des Membrantrennverfahrens erfolgt an der TUG mit Gasmischungen, die der zeitlichen Zusammensetzung der Gasgemische aus den Photobioreaktor entsprechen. In der letzten Projektphase wird die Gasaufreinigungsanlage direkt an den Photobioreaktorverbund angeschlossen und damit ein Gesamtsystem zur Produktion von hochreinem biogenen H2 aus Algen im Forschungszentrum von BDI in Grambach realisiert.

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