Projekt SCR-Alterungsmechanismen (IGF):
Hydrothermale Langzeitstabilität von SCR-Katalysatoren zur effizienten NOx-Minderung bei mobilen und stationären THG-neutralen H2- und NH3-Magermotoren
(laufend)
Das Alterungsverhalten von state-of-the-art SCR-Katalysatoren (selektive katalytische Reduktion) wie Cu-Zeolithe, Fe-Zeolithe und VWT in den Abgasen von H2- und NH3-Verbrennungsmotoren muss bewertet werden. Eine besondere Herausforderung für die Langzeitstabilität der SCR-Katalysatoren ist der im Vergleich zu Diesel und Benzin höhere H2O-Gehalt dieser Abgasarten, der möglicherweise zu einer verstärkten hydrothermalen Zersetzung und Auswaschung führt. Das Projekt zielt darauf ab, die Langzeitstabilität sowie die Alterungsmechanismen der aktuellen SCR-Katalysatortechnologien im Zusammenhang mit Verbrennungsmotoren, die mit diesen nachhaltigen Kraftstoffen betrieben werden, aufzuklären. Die Katalysatoren stammen aus handelsüblichen Monolithen und werden in Form von 1’’x 2’’-Kernen untersucht. Die Gaszusammensetzungen während des Alterungsprozesses beziehen sich auf die spezifischen H2O- und O2-Gehalte der H2- und NH3-Verbrennungsmotoren. Der Alterungsprozess wird bei relevanten Temperaturen und für unterschiedliche Betriebszeiten durchgeführt. Nach jedem Alterungsschritt werden die Mini-Monolithen unter Verwendung realistischer Modellabgase auf ihre Standard- und Schnell-SCR-Aktivität getestet. Es wird eine umfassende physikalisch-chemische Charakterisierung der Katalysatoren aus dem Labor durchgeführt, ergänzt durch spezielle Untersuchungen für Katalysatoren, die auf dem Motorprüfstand gealtert werden. Als Ergebnis des Projekts werden Randbedingungen für die Langzeitleistung der aktuellen SCR-Katalysatortechnologien zur Erreichung der Emissionsziele definiert und Gegenstrategien hinsichtlich der Katalysatorformulierungen vorgeschlagen.