An der Professur für Energieverfahrenstechnik steht das e−CH2T-Forschungskonzept „Elektrifizierung von Kohlenstoffkreislauf- und Wasserstoff-Technologien“ im Fokus.
Dieses beinhaltet im Einzelnen:
e−: Elektrischer Strom wird durch Plasmaentladung, Konduktion, Induktion, Strahlung oder sogar Hilfsstofferzeugung (z. B. O2, H2) in chemische Reaktionen eingebunden.
C: Kohlenstoffkreisläufe werden durch chemisches Recycling, Nutzung biogener Abfallstoffe oder Erschließung von CO2-Quellen geschlossen (z. B. für E-Fuels, E-Chemicals).
H2: Wasserstoffbereitstellung geschieht auf Basis biogener Abfälle, pyrolytischer Kohlenwasserstoffspaltung oder durch Reforming/Partialoxidation mit CO2-Abtrennung.
T: Technologieentwicklung erfolgt anwendungsnah und baut auf den klassischen Verfahren der thermochemischen Stoffwandlung (Vergasung und Pyrolyse) auf, geprüft durch Lebenszyklus- und technoökonomische Analysen.
Um diese Herausforderung anzugehen, arbeiten wir an der Schnittstelle zwischen den Sektoren mit Akteuren der Abfallwirtschaft, Chemie- und Grundstoffindustrie sowie der Energiewirtschaft und Fahrzeugindustrie.
Im Bereich der Energieverfahrenstechnik werden aktuell, neben den bereits in Betrieb befindlichen Forschungsgeräten:
• Elektronenstrahl-Kammeranlage,
• Röntgenfluorenzenzanalyse,
• Methan-Reforming-Teststand sowie
• Mikrowellenteststand zur plasmagestützten Vergasung
zwei Labor-Versuchsstände zur Abfallvergasung mit Plasma-Integration im ZeHS-Technikum eingebracht. Die Einkopplung elektrischer Energie mittels Plasma ermöglicht das chemische Recycling von Abfällen mit niedrigem Heizwert unter Gewinnung von hochwertigem Synthesegas. Handelt es sich zudem um erneuerbaren Strom, werden CO2-Emissionen maßgeblich verringert.
In einem 1 kW Plasmabrenner-Teststand sollen Voruntersuchungen an festen Einsatzstoffen für die Versuchskampagnen des Mikrowellenteststands durchgeführt werden.
In einem Plasma-Quarzglas-Reaktor reagieren gasförmige und flüssige Einsatzstoffe mittels Mikrowellenplasma zu Synthesegas (H2 + CO). Dieser Versuchsstand ermöglicht die Erstellung von grundlegenden Masse- und Energiebilanzen für die Plasmavergasung von organischen Einsatzstoffen.