Das CANMILK-Projektteam entwickelt ein Plasmasystem für Tierhaltungsbetriebe, das Methanemissionen aus der Tierhaltung reduzieren soll. Diese innovative Technologie erfasst geringe Methankonzentrationen in der Stallluft und wandelt sie mithilfe von Plasma- und Katalyseprozessen in Kohlendioxid um. Dies bietet eine neue Lösung zur Reduzierung von Methanemissionen in der Tierhaltung.
Die Forschung des Projekts umfasst fünf Kernbereiche: Plasmamodellierung und -diagnostik, Entwicklung von Adsorbentien und Katalysatoren, Erforschung der aktiven Gas-Oberflächen-Wechselwirkung, Verfeinerung des Prozesskonzepts und techno-ökonomische Bewertung. Ein von der Universität Antwerpen entwickeltes Plasmareaktormodell zeigte, dass warme Sauerstoff- und Wasserstoffplasmen bei niedrigen Methankonzentrationen ineffizient sind. Dies veranlasste das Forschungsteam, das Anwendungspotenzial der Luftplasmatechnologie zu untersuchen.
Im Bereich der Adsorbentienentwicklung haben die Forscher mehrere vielversprechende Materialien untersucht, die Methankonzentrationen von 20–200 ppm auf 200–2000 ppm erhöhen und so die Effizienz der nachfolgenden Behandlung deutlich verbessern können. Gleichzeitig untersuchte das Team die Kompatibilität verschiedener Katalysatoren, darunter solche mit Wabenstruktur und Pulverform, mit dem Plasmasystem.
Die experimentelle Forschung der Technischen Universität Lissabon konzentriert sich auf die Analyse des Wechselwirkungsmechanismus zwischen Plasma und Katalysatoren. Die Forscher entwickeln Oberflächendynamikmodelle, um den Reaktionsprozess zwischen plasmaerzeugten gasförmigen Substanzen und der Katalysatoroberfläche zu beschreiben, und entwickeln neuartige Katalysatoren für die Methanoxidation.
Der Projektkoordinator, das Technische Forschungszentrum VTT, baut ein Prototypgerät. Diese mobile Einheit wird in der Testanlage Bioruukki montiert und soll voraussichtlich im November 2025 in die Inbetriebnahme- und Testphase eintreten. Ein VTT-Vertreter erklärte: „Das Gerät ist modular aufgebaut, was Tests und Anpassungen unter verschiedenen landwirtschaftlichen Bedingungen ermöglicht. Alle technischen Parameter wurden strengen Sicherheits- und Konformitätsprüfungen unterzogen.“ Auch techno-ökonomische Bewertungen laufen. Das Forschungsteam analysierte Methandiffusionsmuster und den Bedarf an Belüftungskontrolle durch die Simulation von Milchviehbetrieben. Durch die Modellierung und Analyse verschiedener Systemkonfigurationen konnten Forscher die Investitionskosten für die Ausrüstung, die Betriebskosten und die Kosten der Verarbeitung pro Kilogramm Methan abschätzen und so die Datengrundlage für nachfolgende kommerzielle Anwendungen schaffen.
Weitere Informationen: Stijn Helsloot et al., „Removal of Trace Methane from Microwave Plasma Effluent“, ACS Omega (2025). Matthias Albrechts et al., „Study on Oxygen Atom Dynamics in O₂ Plasma and Afterglow“, Plasma Source Science & Technology (2024). Pedro Viegas et al., „The Role of Volumetric and Surface Processes in Atomic Oxygen Loss Frequency in Pyrex Oxygen Glow Discharge“, Plasma Source Science & Technology (2025). Matthias Albrechts et al., „Can Post-Injection of CH4 from Plasma Improve Plasma-Based Dry Reforming of Methane? A Modeling Study“, Green Chemistry (2024). Abhinash Kumar Singh et al., „Nicht-thermische Plasma-unterstützte Methanoxidation in DBD-Reaktoren: Auswirkungen von Einzelmetallkatalysatoren auf Energieeffizienz und CO₂-Selektivität“, Journal of Chemical Engineering (2025). Zeitschrifteninformationen: Journal of Chemical Engineering, Green Chemistry, ACS Omega
