貯留層の底では、大量の温室効果ガスであるメタンが生成される可能性があります。気候に悪影響を与える影響を制限するために、研究者らは現在、ガスを含んだ堆積物を掃除機のように貯留層から除去できるシステムを開発した。メタンは分離され、電気の生成、たとえば掃除機の駆動に使用できます。しかし、「メタン掃除機」の市場投入にはまだ程遠い。
自然の水の流れが堰き止めによって妨げられるため、落ち葉などの有機物が貯水池にどんどん集まります。湖の底の微生物が酸素不足の条件下でこの有機物質を分解すると、大量のメタンが生成されます。この強力な温室効果ガスは、同量の二酸化炭素よりも約 30 倍も気候に有害です。自動車が 150 万キロメートル以上排出するのと同じくらいの量の温室効果ガスが、ヴッパーのプレシールだけから毎年漏れ出ます。
貯水池用メタン掃除機
ケルン工科大学の研究チームは、この問題の解決策にしばらく取り組んできましたが、今回、対応するプロトタイプをさらに最適化することができました。フローティングプラットフォームに取り付けられた高圧掃除機です。掃除機は湖の堆積物をほぐし、水とガスと一緒にプラットフォームまで運び、そこで混合物を成分に分解します。メタンガスは排出され、残った堆積物はダムの下の川に流れ込み、そこではもはやそれほど豊富なメタン源ではなくなります。
科学者らの報告によると、以前のプロトタイプと比較して、新しい「掃除機」モデルは大幅に強力かつ効率的になっています。たとえば、持ち込まれたガスは、浮遊プラットフォームに取り付けられた柔軟なプラスチックフィルムを備えた 4 つの特別な容器に保管できるようになりました。それぞれの容量は250リットルです。さらに、プロジェクトマネージャーのクリスチャン・ジョキエルと彼のチームは、収集したガスから電気エネルギーを生成できる改造されたガソリン発電機をプラットフォームに設置しました。このようにして、ガスはその経路から大気中に迂回できるだけでなく、エネルギー目的にも使用できます。
市場投入までにはまだ時間がかかります
最新のプロトタイプをテストするために、研究チームは、容積307,000立方メートルのダム、ヴッパー・フォルスペレで36回の試験走行を実施した。テストは有望でした。 「平均メタン含有量が 50% のガスを平均 120 リットル抽出しました。これら 4,322 リットルのガスから 3,047 キロジュールのエネルギーが生成されました」と TH ケルンのプロジェクト パートナーである SedimentWorks GmbH の Julia Außem 氏は報告します。
将来的には、この電力を直接「メタン掃除機」の稼働に利用できるようになる。予測によれば、メタンから生成されるエネルギーは、装置の動作に必要なエネルギーの少なくとも 31 パーセントをカバーすることが示されました。このプラットフォームはメタンを収集し、それを使用してエネルギーを生成し、それをさらに電力を供給するために使用します。
ただし、TH ケルン システムが市場に投入される準備が整うまでには、まだ長い道のりがあります。 「商業利用するには、ガスの分析と貯蔵をさらに最適化する必要があります。将来的には、このガスはたとえば地元のバイオガスプラントでも使用される可能性があります。 「プラットフォーム自体は、自動化と小型化により、以前よりもさらに多くのメタンガスを水域から抽出できるようになります」とプロジェクトマネージャーのジョキエルは説明します。これらすべての側面は将来的にさらに最適化され、将来的にはドイツ全土の貯水池でメタン掃除機が使用できるようになります。
出典: ケルン工科大学
