Kraftstoffsynthese (CKS & VKS)
Obwohl die Elektrifizierung des Antriebsstranges im Massenmarkt Personenkraftwagen mittels Batterien und elektrischen Motoren in den kommenden Jahren vermutlich schnell voranschreiten wird (begünstigt durch vorteilhafte politische Rahmenbedingungen), wird es dennoch überall dort einen großen Bedarf an grünen und nachhaltigen Kraftstoffen geben, wo große Massen über eine lange Strecke transportiert werden müssen („hard to decarbonize sector“). Das betrifft z.B. große Frachtschiffe oder Langstreckenflugzeuge. Grüne und nachhaltige Kraftstoffe können auf Basis von Kohlendioxid, das aus der Luft, biogenen Quellen oder Industrieabgasen abgetrennt worden ist, und grünem Wasserstoff synthetisiert werden. Beispiele sind Methanol, Ethanol oder Dimethylether. Grüner Wasserstoff wird mittels Wasserelektrolyse gewonnen, die ihrerseits mit Strom aus Photovoltaik- oder Windkraftanlagen betrieben wird. Das IET-4 bearbeitet das Thema der Synthese von grünen, nachhaltigen Kraftstoffen in den Fachabteilungen „Chemie Kraftstoffsynthese“ und „Verfahrenstechnik Kraftstoffsynthese“ und leistet damit einen Beitrag zur Verringerung der Emissionen an Kohlendioxid im Transportsektor und zum Strukturwandel im Rheinischen Revier.
Technologien zur Katalysatorsynthese
Die Forschungsgruppe Technologien zur Katalysatorsynthese der Abteilung Chemie der Kraftstoffsynthese erprobt verschiedene Routen für die Synthese von Katalysatoren in Form von Pulvern und Pellets, die für die Herstellung von nachhaltigen Chemikalien eingesetzt werden. Die Entwicklung eines wissenschaftlich untermauerten Ventures dient der Übertragung der Materialsynthese in die Praxis.
Katalysatorcharakterisierung
Die Forschungsgruppe Katalysatorcharakterisierung der Abteilung Chemie der Kraftstoffsynthese wendet eine Reihe von unterschiedlichen instrumentellen Methoden (Chemisorption, Röntgenbeugung, Photoelektronenspektroskopie, Rasterelektronenmikros-kopie, Transmissionselektronenmikroskopie, etc.) an, um die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Katalysatoren für die Herstellung von nachhaltigen Chemikalien zu erforschen. Die erlangten Erkenntnisse verbessern das Verständnis von Aktivität und Stabilität der Katalysatoren.
Katalysatorerprobung & Reaktionskinetik
Die Forschungsgruppe Katalysatorerprobung & Reaktionskinetik der Abteilung Chemie der Kraftstoffsynthese testet unterschiedliche Katalysatormaterialien hinsichtlich ihrer Aktivität und Stabilität für die Herstellung von nachhaltigen Chemikalien. Kinetische und mechanistische Untersuchungen verbessern das Verständnis über die Reaktionsabläufe und unterstützen die Auslegung von Reaktoren für diese Reaktionen.
Prozessentwicklung
Die Forschungsgruppe „Prozessentwicklung“ der Abteilung Verfahrenstechnik Kraftstoffsynthese analysiert verschiedenste Verfahren zur Herstellung von nachhaltigen Produkten aus grünem H₂ und CO₂ aus technischer und wirtschaftlicher Sicht.
Reaktoren und Systeme
In der Forschungsgruppe „Reaktoren und Systeme“ der Abteilung Verfahrenstechnik Kraftstoffsynthese werden Einzelkomponenten und Anlagen zur Herstellung von synthetischen Kraftstoffen entwickelt und experimentell validiert.
Abteilungsleiter
Dr. Joachim Pasel (Chemie Kraftstoffsynthese)
