Forscher des US-amerikanischen Sandia National Laboratories haben poröse Flüssigkeiten entwickelt, die Methan gezielt aus Biogas – etwa aus Gülle, Lebensmittelabfällen oder Klärschlamm – abtrennen und speichern können. Die am 17. Februar 2026 veröffentlichte Arbeit unter Leitung der Materialwissenschaftlerin Jessica Rimsza beschreibt eine neue Klasse von Materialien, die als potenziell kostengünstige und energieeffiziente Lösung für die Aufwertung von Biogas dienen könnte.
Poröse Flüssigkeiten entstehen durch Kombination eines flüssigen Lösungsmittels mit porösen Feststoffen wie Zeolithen, Metall-organischen Gerüsten (MOFs), kovalenten organischen Gerüsten (COFs) oder porösen organischen Käfigen. Die porösen Festkörper behalten ihre Hohlräume in der Flüssigkeit bei und schaffen so winzige Kavernen, die Gasmoleküle selektiv aufnehmen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Gasabscheidungsverfahren, die oft energieintensiv sind oder feste Adsorbermaterialien erfordern, lassen sich poröse Flüssigkeiten in bestehende Rohrleitungen und Anlagen integrieren.
Das Team hat Dutzende Kombinationen getestet und festgestellt, dass einige Formulierungen deutlich mehr Gas aufnehmen als die lineare Summe der Einzelkomponenten erwarten ließe. In manchen Fällen löst sich bis zu 40-mal mehr Gas als rechnerisch prognostiziert – selbst wenn der Feststoffanteil nur 10 Prozent beträgt. Aktueller Fokus liegt auf Materialien, die Methan aus Biogas selektiv binden und von Kohlendioxid sowie anderen Verunreinigungen trennen. Gefangenes Methan kann anschließend freigesetzt und für Stromerzeugung, Heizung, industrielle Prozesse oder als Ausgangsstoff für Wasserstoff, Methanol oder Ammoniak genutzt werden.
Die Technologie könnte Biogasanlagen, Klärwerke und landwirtschaftliche Betriebe unterstützen, die Biogas erzeugen, aber oft keine effiziente Aufbereitung betreiben. Frühere Arbeiten des Teams zielten bereits auf die selektive CO?-Abscheidung ab, etwa für Getränkeherstellung. Rimsza betont das Potenzial für die US-Energieunabhängigkeit: „Wir schaffen neue Wege, um Methan als ergänzende heimische Energiequelle zu nutzen.“
Poröse Flüssigkeiten wurden theoretisch 2007 postuliert und 2015 erstmals realisiert. Sandia erweitert das Konzept systematisch für Energiewendewendungen, charakterisiert Verhalten und optimiert Kombinationen für hohe Kapazität und Selektivität. Die Forschungsarbeiten werden durch das US-Energieministerium (Office of Science, Basic Energy Sciences) und das Laboratory Directed Research and Development-Programm finanziert. Das Team hat ein umfassendes Patent zu Designprinzipien eingereicht und mehrere Fachartikel veröffentlicht.
Objektiv betrachtet handelt es sich um einen vielversprechenden, aber noch frühen Forschungsansatz. Die gezeigten Kapazitätssteigerungen sind beeindruckend, doch Langzeitstabilität, Regenerierbarkeit, Skalierbarkeit und Kosten der Materialien in realen Anlagen sind offen. Verglichen mit etablierten Technologien wie Druckwechseladsorption oder Membrantrennung fehlen bislang Daten zu Wirtschaftlichkeit und Umweltbilanz. Die Integration in bestehende Infrastruktur ist ein klarer Vorteil, erfordert jedoch weitere Validierung in Pilotanlagen. Die Arbeiten tragen zur Diversifizierung von Biogas-Nutzung bei und könnten langfristig einen Beitrag zur Methanverwertung und Kreislaufwirtschaft leisten – vorausgesetzt, die Materialentwicklung schreitet erfolgreich voran.
