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TU Bergakademie Freiberg, IEC
05.01.2021 | Forschung

Projektstart: Wandlung von CO2 und EE-H2 zu Mitteldestillat-Komponenten

Am 1. Januar 2021 wurde ein Forschungsprojekt gestartet, das sich mit klimaneutralen Herstellung von Mitteldestillatkomponenten (v.a. Kerosin, Diesel und Heizöl) befasst. Das Vorhaben wird vom BMWi unter dem Titel „Flexible Wandlung von CO2 und EE-H2 zu Mitteldestillat-Komponenten durch Fischer-Tropsch-Synthese in Mikroreaktoren mit Hilfe neuartiger Fe-Katalysatoren (MikroFe)“ gefördert und läuft über 2,5 Jahre.

Das Konzept sieht die Bereitstellung von CO und CO2 durch Biomasse und im Rahmen einer Kohlenstoffkreislaufführung aus Verbrennungsabgasen oder Luft vor. Der Wasserstoff wird durch Wasser-Elektrolyse bezogen, welche mit „regenerativem“ Strom betrieben wird. Da die Kohlenstoffquellen unterschiedlichen Ursprungs sind und der elektrische Strom flexibel anfällt, soll das Konzept in erster Linie dezentrale kleinskalige Anlagen verfolgen. In Abgrenzung zum Stand der Technik besteht der Innovationsgrad in der Entwicklung von lastflexiblen Mikroreaktionsapparaten sowie neuartigen Eisenkatalysatoren. Angestrebt sind Anlagen mit Kapazitäten von 8 bis 800 bpd, die nach destillativer Aufbereitung drop-in-fähiges Mitteldestillat liefern. Die Entwicklung der Fe-Katalysatoren ist erforderlich, da die bekannten Cobalt-Katalysatoren gegenüber CO2 nicht stabil sind und Eisen aufgrund seiner Wassergas-Shift-Aktivität flexible Feed-Zusammensetzungen zulässt. Für die gegebene Zielstellung ergibt sich somit Entwicklungsbedarf auf Katalysator-, Reaktor- und Verfahrensebene.

Im Speziellen sollen folgende Ziele erreicht werden:

(1) Entwicklung eines neuartigen Fe-Katalysators für die CO2-basierte Fischer-Tropsch-Synthese unter dynamischen Betriebsbedingungen.

(2) Übertragung des Fe-Katalysators auf dynamisch betriebene Mikrostrukturreaktoren und Integration in ein lastflexibles Power-to-Liquid-Konzept.

(3) Techno-ökonomische Bewertung des Verfahrens.

Forschungsstellen

Karlsruher Institut für Technologie
Institut für Mikroverfahrenstechnik

TU Bergakademie Freiberg
Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen
Professur Reaktionstechnik

 

Das IGF-Vorhaben 21307 BG  N der Forschungsvereinigung DGMK wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.