Forrás: Siemens, Hírek
Az Evonik és a Siemens október 10-én útjára indította Rheticus II elnevezésű közös kutatási projektjét, amelynek célja olyan hatékony és nagy teljesítményű vizsgálati létesítmény kifejlesztése,
amely szén-dioxidot (CO2) és vizet, valamint megújuló energiaforrások és baktériumok által termelt elektromos áramot fog használni speciális vegyi anyagok előállítására. A Rheticus I projekt keretében a két vállalat két évig dolgozott azon, hogy műszakilag megvalósítható alapot teremtsen a bioreaktor és az elektrolizáló berendezések használatával történő mesterséges fotoszintézishez. Az Evonik és a Siemens most egyetlen vizsgálati létesítményben kombinálja ezt a kettőt egy különálló létesítményben az Evonik telephelyén a németországi Marlban. A Rheticus II projekt 2021-ig tart majd, és mintegy 3,5 millió euró támogatást kap a Német Szövetségi Köztársaság Oktatási és Kutatási Minisztériumtól (BMBF).
„A Rheticus projekt esetében alkalmazott innovatív technológia magában hordozza a lehetőséget, hogy hozzájáruljon Németország energetikai átállásának sikeréhez” – mondja Thomas Haas, az Evonik Rheticus projektért felelős munkatársa. „A jövőben ez a platform bárhol telepíthető lesz, ahol rendelkezésre áll CO2 – például erőművek vagy biogázüzemek mellett. Mi rendelkezésre álló CO2-t használunk az értékes vegyi anyagok mesterséges fotoszintézissel történő előállításához nyersanyagként.” A Siemens biztosítja a világ első CO2-elektrolizáló berendezését a Rheticus projekthez. „Olyan rugalmas rendszert fejlesztünk ki, amely képes válaszokat adni az energetikai átállás miatt felmerülő, különböző kérdésekre” – mondja Karl-Josef Kuhn, a Siemens Power2X kutatásért felelős vezetője. „Lehetővé tesszük a megújuló energia tárolását úgy, hogy hasznos anyagokká – például speciális vegyi anyagokká vagy üzemanyaggá – alakítjuk át. Az elektromos hálózat stabilitásához is hozzájárulunk, mivel a termelés annyira rugalmas, hogy reagálni tudunk az áramellátásban felmerülő ingadozásokra.”
A vizsgálati létesítmény a tervek szerint 2020 elején kezdi meg működését. A létesítményben elektrolizáló berendezések és bioreaktor is található majd. Első lépésben a szén-dioxidot és a vizet szén-monoxiddá (CO) és hidrogénné alakítják át az elektrolizáló berendezésekben, elektromos áram segítségével. Ezután speciális mikroorganizmusok alakítják át az ily módon szintetizált gázokban található CO-t vegyi anyagokká. Mind a Siemens, mind az Evonik saját fő szakértelmével – elektrolízis, ill. biotechnológia – járul hozzá ehhez a mesterséges fotoszintézishez. A mesterséges fotoszintézis nem más, mint kémiai és biológiai lépések kombinálása, hogy az energiát életképes vegyi anyagok CO2-ből és vízből történő gyártására lehessen használni. A növények hasonlóképpen használják a természetes fotoszintézist: klorofillt, enzimeket és a napfényt használják a létfontosságú, energiában gazdag tápanyag, a glükóz szintetizálására. A Rheticus másik előnye, hogy a technológiai platform a légkörben található szén-dioxid szintjének csökkentéséhez is hozzájárul, mivel CO2-t használ nyersanyagként. Például, három tonna szén-dioxidra lenne szükség egy tonna butanol előállításához.
A szintézismodul 2019 tavaszán kezdett el működni az Evoniknál. A modul szerves része egy 8 méter magas, rozsdamentes acélból készült bioreaktor, melynek kapacitása 2 000 liter. A mikroorganizmusok folyamatosan működnek a reaktorban. Hidrogén és szén-monoxid képezik a fő tápanyagokat. A Siemens kifejlesztett egy teljesen automatizált CO2-elektrolizáló berendezést, melyet 2019 nyarán építettek be a tartályba. A világ első CO2-elektrolizáló berendezése 10 cellából áll, az elektródák teljes felülete 3 000 cm2. Az elektrolizáló berendezés és a bioreaktor kombinálására a következő hónapokban kerül sor. Ezen túlmenően egy egységet építenek a bioreaktor folyadékának feldolgozásához, hogy tiszta vegyi anyagokat nyerhessenek.
A vizsgálati létesítményben baktériumok termelnek majd butanolt és hexanolt kutatási célokra. Ezeket az anyagokat kiindulási termékekként használják például speciális műanyagokhoz és táplálékkiegészítőkhöz. Azonban más speciális vegyi anyagok előállítása is elképzelhető, a baktériumtörzstől és a feltételektől függően.
A Rheticus II sikeres befejezését követően, az Evonik és a Siemens egyedülálló technológiai platformmal fog rendelkezni, amely lehetővé teszi a hasznos, energiában gazdag anyagok, például speciális vegyi anyagok és mesterséges üzemanyagok CO2-ből történő gyártását egy rugalmas, modulrendszerű eljárás keretében.
www.siemens.hu