KATALYTISCHE METHANISIERUNG VON CO2
Die katalytische Methanisierung von Kohlendioxid mit Hilfe von elektrolytisch erzeugtem Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen (Power2Gas) kann einen wichtigen Beitrag zur Reduktion von CO2-Emissionen leisten. Das erzeugte Methan fungiert als Langzeit-Energiespeicher und kann direkt in das bestehende Erdgasnetz eingespeist werden. Dabei adressiert die Technologie sowohl große CO2-Erzeuger wie Stahl-, Zement- und Kraftwerke, als auch kleine dezentrale Punktquellen, wie beispielsweise Biogasanlagen.
Im Bereich der katalytischen Methanisierung besteht weiterhin hoher Forschungs- und Entwicklungsbedarf, z.B. in Bezug auf
- die eingesetzten Katalysatoren,
- deren Umgang mit unterschiedlich verunreinigten CO2-Quellen sowie
- Auswirkungen einer flexiblen, dynamischen Fahrweise auf den Prozess.
Übergeordnetes Ziel der Katalyseforschung im Technikum für Chemie und Verfahrenstechnik der HSD ist die Generierung verlässlicher Daten für eine techno-ökonomische Bewertung des Verfahrens als möglicher Baustein einer nachhaltigen Energie- und Rohstoffwirtschaft.
Die Laborausstattung dient dazu, Katalysatoren nach verschiedenen Synthesemethoden zu präparieren und anschließend hinsichtlich ihrer katalytischen Performance – unter anwendungsnahen Bedingungen – zu untersuchen. Die Auswertung der Ergebnisse liefert typische Kenngrößen wie z.B. Umsatz oder Selektivität sowie Reaktionskinetik. Die experimentellen Untersuchungen werden an einem Katalysatorteststand durchgeführt, der über vier Gaslinien zur Variation der Gaszusammensetzung sowie eine Online-Analytik aller relevanten Komponenten verfügt. Daraus ergibt sich einerseits die Möglichkeit, Messungen unter stationären Bedingungen durchzuführen, anderseits kann der Einfluss einer dynamischen Betriebsweise quantifiziert werden.
Durch die Katalyseforschung bietet sich auch für Studierende die Möglichkeit im Rahmen von ausgewählten Lehrveranstaltungen sowie Studienprojekten, Bachelor- und Masterarbeiten kinetische Untersuchungen an selbst präparierten Katalysatoren durchzuführen und so die Grundlagen der Testung und Bewertung heterogen katalysierter Reaktionen in der Praxis zu erlernen.
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Stefan Kaluza
