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Projekt
Sorptionsgesteuerte Hydrierung von CO2 zu Methanol unter dynamischen Reaktionsbedingungen
Antragsteller
Professor Dr. Olaf Deutschmann; Professor Dr. Roger Gläser; Professor Dr. Andreas Jentys
Fachliche Zuordnung
Technische Chemie
Förderung
Förderung von 2018 bis 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 406474220
Die effiziente CO2 Abscheidung und -nutzung (CCU) ist ein Schlüsselelement für eine nachhaltige, kohlenstoffneutrale Wirtschaft. Die derzeitige CO2-Abtrennungstechnologie (Druckwechseladsorption) sowie die dynamische Verfügbarkeit von erneuerbarer Energie erfordern die Entwicklung von Prozessen, die auf dynamische Änderungen der Konzentration der Reaktanten und der Verfügbarkeit von erneuerbarer Energie reagieren können. In diesem Projekt untersuchen wir die Kombination einer CO2-Abscheidung und anschließender Hydrierung zu Methanol mit erneuerbaren H2, um CO2 als Kohlenstoffquelle für die Herstellung von Methanol zu nutzen. Für einen erfolgreichen Prozess sind ein dynamischer Betrieb bei niedrigen Temperaturen und eine hohe Selektivität zu Methanol erforderlich. Das integrierte System in dem CO2 bei der Sorptionstemperatur (oder nur leicht erhöhten Temperaturen) abgetrennt und durch denselben Katalysator zu Methanol umgewandelt wird, ermöglicht es den Energieeinsatz im Vergleich zu einem mehrstufigen Reaktionssystem zu reduzieren. In Phase I des Projekts wurde gezeigt, dass das CO2-Abscheidungs-/Umwandlungskonzept realisierbar ist. Es basiert auf einem bifunktionellen Katalysator, der eine Aminfunktion für die CO2 Sorption mit einer Metallfunktion für die Hydrierung von CO2 zu Methanol kombiniert. In Phase II des Projekts wird die Wechselwirkung von CO2 mit den Amingruppen und die lokale Nähe zu den Edelmetallpartikeln optimiert, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu Methanol zu erhöhen. Durch mikrokinetische Modellierung und Multiskalen-Reaktorsimulationen wird der Reaktionsmechanismus untersucht, um eine rationale Entwicklung neuartiger katalytischer Materialien zu ermöglichen .
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
