Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Papierabgeleitete, keramische Träger für mikrostrukturierte Reaktoren zur chemisch-katalytischen Methanisierung von CO2

Forschungsziel des Kooperationsprojektes zwischen der Papiertechnischen Stiftung PTS Heidenau und der Technischen Universität Chemnitz, Professur Chemische Technologie, TUC-CT ist die Entwicklung von neuen papierabgeleiteten, keramischen Trägern für mikrostrukturierte Reaktoren zur chemisch-katalytischen Methanisierung von CO2 nach der Sabatier-Reaktion. Diese wird in Zukunft ganz wesentlich zur Nutzung erneuerbarer Energien über die stoffliche Speicherung in Form von Elektrolyse-Wasserstoff und Weiterumsetzung in Methan nach dem Power-To-Gas (PTG) Konzept beitragen. Das erzeugte Methan kann dann direkt in das bestehende Erdgasnetz eingespeist oder direkt am Ort der Erzeugung als Brennstoff genutzt werden. Im Fokus des Projektes stehen dezentrale Anlagen für z.B. Mehrfamilienhäuser mit Photovoltaikanlagen und Blockheizkraftwerk. Zur Erzielung einer hohen Methanisie-rungseffizienz und Wirtschaftlichkeit der Anlagen sollen die Methanisierungsreaktoren als Mikrostrukturreaktoren ausgeführt werden. Die zur Methanisierung notwendigen Katalysatoren bestehen aus einer metallischen Aktivkomponenten geträgert auf einer keramischen Gerüststruktur. Neben einer nanopartikulären Verteilung der Metallkomponenten auf dem Träger muss der Träger selbst für eine hohe katalytische Aktivität des Systems eine sehr hohe innere Porenoberfläche von über 100 m2/g aufweisen. In dem Projekt sollen neue Mög-lichkeiten zur Herstellung der Trägerstruktur im Mikrostrukturreaktor über papierabgeleitete Prozesse erforscht und erarbeitet werden. Der Nutzen für KMU liegt in der Möglichkeit der direkten Umsetzung der erarbeiteten Ergebnisse in Form von neuen Anlagen zur CO2-Methanisierung in dezentralen Anlagen für eine Vielzahl von Anwendungsbereichen. Das Konzept ist so universell, dass auch andere Reaktionen, wie die Methanol-Synthese oder die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen (SynFuels) damit umgesetzt werden können.