Erneuerbare Energien spielen eine Schlüsselrolle bei der Umstellung auf saubere Energien und sind eine der wichtigsten Voraussetzungen für die Begrenzung und Wiederverwendung von Abfällen und die Gewährleistung von Energiesicherheit. Der Anteil der erneuerbaren Energien nimmt stetig zu - nach Angaben der Internationalen Energieagentur hatten sie im Jahr 2021 einen Anteil von 28,7 % an der Stromerzeugung weltweit. Dennoch ist in diesem Bereich viel Entwicklungsarbeit zu leisten, um einen tragfähigen Mix aus erneuerbaren Energien zu erreichen, der auf Wind, Biogas, Solarenergie und Wasserkraft basiert.

Biogas ist ein Nebenprodukt von verrottenden Stoffen wie Tierdung, organischen Abfällen, bestimmten energiereichen Pflanzen, Abwässern und Schlämmen und sogar Mülldeponien. Es besteht hauptsächlich aus Methan, der andere Hauptbestandteil von Biogas ist Kohlendioxid. Beide gelten als Treibhausgase und würden als solche die Umwelt schädigen, wenn sie direkt in die Atmosphäre freigesetzt würden. Glücklicherweise ist es möglich, diese Gase aufzufangen und zu nutzbarem Bio-CNG für den Antrieb von Pkw, Kleinlastern oder Bussen aufzubereiten.

Die SEPURAN® Green Membranen von Evonik sind zentral bei der Aufbereitung von Biogas. Diese Membranen sind in Kanistern untergebracht. Wenn das Biogas unter Druck durch die Anlage geleitet wird, bewirkt eine chemische Reaktion die Abtrennung des Kohlendioxids vom Methan. Durch ein patentrechtlich geschütztes dreistufiges Verfahren sind die SEPURAN® Green-Membranen von Evonik in der Lage, Methan und Kohlendioxid mit einem Reinheitsgrad von 99 % vom Rohbiogas zu trennen.

Das so gewonnene Biomethan kann anschließend weiterverarbeitet und zu bioverdichtetem Erdgas (Bio-CNG) verdichtet werden, das sich als hochverdichteter Energieträger sehr gut für den Einsatz in Kurzstreckenfahrzeugen eignet. Da Bio-CNG sauberer verbrennt als herkömmliche fossile Kraftstoffe, wird es als alternativer Kraftstoff für Stadtbusse, Pkw oder leichte Lkw, die in städtischen Gebieten verkehren, sehr geschätzt.

Der nachhaltige Aspekt der Herstellung von Bio-CNG mit den SEPURAN® Green-Membranen von Evonik macht es auch zu einem wichtigen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft und zur Erreichung des idealen Mixes alternativer Energiequellen, der erforderlich ist, um das von der Internationalen Energieagentur aufgestellte Szenario "Netto-Null-Emissionen bis 2050" zu erreichen.

Die Vorteile, die sich aus dem Einsatz von SEPURAN® Green Membranen ergeben, können gar nicht früh genug kommen. Für viele politische Entscheidungsträger auf der ganzen Welt ist die verstärkte Produktion von erneuerbaren Energien ein kurzfristiges Ziel.  Die Europäische Union beispielsweise hat sich in ihrer Richtlinie für erneuerbare Energien das Ziel gesetzt, bis 2030 mindestens 32 % ihres Energiemixes aus erneuerbaren Quellen zu gewinnen.

Zu diesem Ziel gehören auch spezifische Vorgaben für einen höheren Einsatz von erneuerbaren Kraftstoffen, wie aufbereitetes Biomethan, im Verkehr. Laut dem Bericht des Europäischen Parlaments "Alternative fuel vehicle infrastructure and fleets: State of play" sind im Jahr 2020 weltweit bereits mehr als 26 Millionen CNG- und LNG-Erdgasfahrzeuge zugelassen gewesen, wobei der Anteil der CNG-Tankstellen im asiatisch-pazifischen Raum, in Lateinamerika und in der EU wächst. Darüber hinaus wird prognostiziert, dass der derzeit steigende Anteil von emissionsfreien und emissionsarmen Pkw, Lieferwagen und Bussen in der EU zwischen 2030 und 2050 noch stärker zunehmen wird.

Die SEPURAN® Green Membran von Evonik wurde speziell für die effiziente Aufbereitung von Biogas zu hochreinem Biomethan entwickelt. Der Markteintritt von Evonik in die Biogasaufbereitung im Jahr 2011 hat den Markt revolutioniert und neue Technologiestandards gesetzt. Die Einführung einer hochselektiven SEPURAN® Green-Membran in Kombination mit einem patentrechtlich geschützten 3-Membranstufen-Verfahren ermöglicht hohe Methanausbeuten und hohe Produktreinheiten bei optimiertem Energieeinsatz.

Zur Abtrennung von CO₂ aus Rohbiogas und dessen Aufbereitung zu Biomethan stehen verschiedene Technologien zur Verfügung. Neben den bekannten Technologien wie der Druckwasserwäsche, der Aminwäsche oder der Druckwechselabsorption hat sich in den letzten Jahren zunehmend die Membrantechnologie etabliert. Dank hocheffizienter und hochselektiver Membranen ist es möglich, in einem kompakten, dreistufigen Prozess CO₂ nahezu vollständig von Methan zu trennen.

Membranen auf Polyimidbasis sind die am häufigsten eingesetzten Membranaufbereitungssysteme. Der Vorteil von Membranaufbereitungsanlagen gegenüber herkömmlichen Technologien liegt u.a. in der Einfachheit des Verfahrens und dem geringen Wartungsaufwand. Die Verbreitung von Biogasaufbereitungsanlagen wird natürlich auch von den örtlichen Gegebenheiten und Vorschriften sowie von nationalen Förderungen beeinflusst.