Zugabe von Wasserstoff in Biogasanlagen

Guten Morgen Zusammen,
ich bin neulich gefragt worden, ob es möglich ist bei einer Biogasanlage den Gärprozess durch Hinzugabe von Wasserstoff zu optimieren.
Konkret: Bei der Gährung entstehen CH4 + CO2
Das gebildete CO2 müsste doch bei Hinzugabe von H2 zu CH4 + O2 reagieren. Oder täusche ich mich da?
Viele Grüße,
Jörg

Moin,

Das gebildete CO2 müsste doch bei Hinzugabe von H2 zu CH4 + O2
reagieren. Oder täusche ich mich da?

tust Du!
Wenn es überhaupt zu einer solchen Reaktion kommt, dann sähe die Gleichung wie folgt aus

CO2 + 4 H2 --> CH4 + 2 H2O

Wie das jetzt enthalpisch und kinetisch aussieht, das wage ich nicht zu beurteilen. Entropisch ist es zudem sehr schlecht, weil aus fünf mol Gas nur eines wird.

Gandalf

Hallo,

ich bin neulich gefragt worden, ob es möglich ist bei einer
Biogasanlage den Gärprozess durch Hinzugabe von Wasserstoff zu
optimieren.

Es ist bekannt, daß ein hoher Wasserstoff-Partialdruck das Wachstum und den Stoffwechsel mehrerer Wasserstoff produzierender Bakterien hemmt.

Im Extremfall müßte sich das Bakterium Methanobacterium thermoautotrophicum, das den Wasserstoff verbraucht und den gewünschten Prozeß der Methanbildung aus Kohlendioxid und Wasserstoff

CO2 + 4 H2 --> CH4 + 2 H2O

ablaufen läßt, nur noch von dem hinzugegebenen Wasserstoff ernähren.
Von einer Optimierung könnte man dann nicht mehr sprechen.

Gruß

watergolf

Aloha,

CO2 + 4 H2 --> CH4 + 2 H2O

Wie das jetzt enthalpisch und kinetisch aussieht, das wage ich
nicht zu beurteilen. Entropisch ist es zudem sehr schlecht,

CO2 + 4 H2 --> CH4 + 2 H2O; ΔG0 = -131 kJ/mol CO2

Gruß

watergolf

Entropisch ist es zudem sehr schlecht,
weil aus fünf mol Gas nur eines wird.

wenn man dann die reaktion unter großem druck ablaufen lässt, wird das chemische gleichgewicht stark auf die seite mit dem einen (bzw. 2, wenn man das wasser noch mitzählt) Mol verschoben.

Moin,

wenn man dann die reaktion unter großem druck ablaufen lässt,
wird das chemische gleichgewicht stark auf die seite mit dem
einen (bzw. 2, wenn man das wasser noch mitzählt) Mol
verschoben.

theoretisch richtig, nur arbeiten wir hier mit lebenden Organismen.
Die haben oft mit hohem Druck ihre Probleme und zudem würde das Kohlendioxid auch sehr gut ins Wasser gepresst, was einen pH-Wert erzeugen würde, den die meisten Organismen nicht abkönnen, zudem machen sie die schiere Konzentration des CO2 nicht mit, die irgendwann toxisch wird.

Gandalf

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