Bio-methaan is methaan die met behulp van bacteriën is gevormd uit biomassa of uit elektrische stroom. Bio-methaan uit biomassa, biogas, bevat nog veel CO2. Bio-methaan uit stroom kan 100% methaan bevatten. De algemene term voor bio-methaan uit stroom is Bio-Power to methane ofwel: Bio-P2M.
Bio-P2M proces
Het Bio-P2M proces is hieronder schematisch uitgebeeld. Stroom uit bijvoorbeeld een zonnepaneel wordt via twee elektrodes (anode en kathode) door water geleid. Als gevolg daarvan ontstaat er aan de anode zuurstofgas (O2) en aan de kathode waterstofgas (H2).
Waterstofgas wordt opgevangen en samen met koolzuurgas (CO2) door een reactor met methaanbacteriën geleid. Die zetten het om in methaangas (CH4).
Op deze manier wordt onbrandbaar CO2 omgezet in brandbaar methaan.
Waarom methaan?
Waarom zou je methaan maken uit waterstof? Waterstof is toch ook een energiedrager en kan ook verbrand worden?
Dat laatste klopt en bovendien verlies je ook nog een beetje energie bij de omzetting van H2 en CO2 in CH4. Waarom dan toch Bio-P2M? Daarvoor zijn een paar redenen.
In de eerste plaats is waterstof een lastig gas om mee te werken. Waterstof is het kleinste molecuul dat we kennen en bijna niets is lekvrij voor waterstofgas. Bovendien is waterstofgas veel explosiever dan methaangas.
Maar het meest belangrijk is de veel hogere energiedichtheid van methaan. Daardoor kun je met kleinere opslagtanks werken en is methaan veel geschikter voor auto's en vliegtuigen dan waterstof. Ook is ons gehele gasnet helemaal ingericht voor transport van methaan, de belangrijkste component van aardgas.
Met Bio-P2M kun je alle CO2 die nu in biogas zit ook omzetten in methaan. Op die manier vorm je in één keer Groen gas dat zo het aardgasnetwerk in kan.
Maar er zijn ook nog andere producten die je uit CO2 en waterstof kunt maken. Zie daarvoor Bio-azijnzuur
Stand van de Technologie
Bio-P2M is een jonge technologie. De grootste uitdaging is om snel en veel H2 naar de bacteriën te krijgen. H2 lost nl. slecht op in water en daardoor is de overdracht van de gasfase naar de bacteriën traag. Door een slim reactorontwerp te maken kunnen we dat oplossen.
In de drie jaar dat er in Nederland nu aan Bio-P2M wordt gewerkt, zijn we er in geslaagd om de methaanproductie al fors te verhogen. In het begin werd er per dag 0.3 m3 methaan gevormd in een reactor van 1 m3 inhoud. Nu is dat al meer dan 15 m3 per dag. Het streven is om tot 50-100 m3 per dag te komen. Dan wordt het interessant om biogas met 100% methaan te maken.
Bio-P2M de enige technologie?
Bio-P2M is niet de enige technologie om methaan te maken uit H2 en CO2. Er is ook een chemisch proces dat hetzelfde kan via de zogenaamde Sabatier reactie. Het voordeel daarvan is dat het op zeer grote schaal kan worden toegepast. Het nadeel is echter dat er zeer dure katalysatoren nodig zijn die alleen maar zeer zuivere gassen kunnen verdragen.
De bacteriën van Bio-P2M hebben daar geen last van.