{"id":163128,"date":"2019-01-09T13:33:34","date_gmt":"2019-01-09T12:33:34","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=163128"},"modified":"2019-01-09T13:33:34","modified_gmt":"2019-01-09T12:33:34","slug":"neue-erkenntnisse-in-der-methan-trockenreformierung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/neue-erkenntnisse-in-der-methan-trockenreformierung\/","title":{"rendered":"Neue Erkenntnisse in der Methan Trockenreformierung"},"content":{"rendered":"

Ein Forschungsprojekt an der Universit\u00e4t Innsbruck brachte neue Befunde zur Methan Trockenreformierung. Der Prozess wurde am Modellkatalysator transparent gemacht und zeigte eine L\u00f6sung f\u00fcr das Problem der Verkokung.<\/p>\n

Methan z\u00e4hlt zu den sch\u00e4dlichsten Gasen seiner Art und tr\u00e4gt circa zwanzig Prozent zum anthropogenen Treibhauseffekt bei. Freigesetzt wird das Treibhausgas haupts\u00e4chlich bei der Magenfermentierung von Nutztieren und bei der Erdgas- und \u00d6lgewinnung.<\/p>\n

Forschungsziel des Teams um Bernhard Kl\u00f6tzer vom Institut f\u00fcr Physikalische Chemie <\/em><\/a>an der Universit\u00e4t Innsbruck, war die Entwicklung eines Verfahrens, in dem Methan recycelt werden kann. Im Fokus stand der Prozess der Methan Trockenreformierung, der Methan gemeinsam mit Kohlendioxid in n\u00fctzliches Synthesegas umwandeln und industriell nutzbar machen kann. \u201eMethan zersetzt sich an Palladium\u201c, erkl\u00e4rt Kl\u00f6tzer, weshalb eine zirconium-assistierte Aktivierung von Palladium zur Anwendung kam.<\/p>\n

Test unter realen Bedingungen<\/strong><\/h3>\n

Das Team von Kl\u00f6tzer kooperierte mit der Max-Planck-Gesellschaft Berlin<\/em>, dem Helmholtz-Zentrum Berlin<\/em>, dem Lawrence Berkeley National Laboratory<\/em> und der TU Berlin<\/em>. Das Synchotron BESSY des Helmholtz-Zentrums f\u00fcr Materialien und Energie<\/em> erm\u00f6glichte eine hochaufgel\u00f6ste Beobachtung der Methan Trockenreformierung mit Reaktions-Zwischenstufen – unter realen Bedingungen. Die Analyse wurde an der Station ISISS<\/a> durchgef\u00fchrt, der Innovative Station For In Situ Spectroscopy<\/em>, welche monochromatische R\u00f6ntgenstrahlen in hoher Brillanz liefert.<\/p>\n

\u201eIn einem industriell genutzten Katalysator sehen wir nur Start- und Endprodukte. Die Analyse am Synchotron Bessy<\/em> zeigt auch die Reaktions-Zwischenstufen der Trockenreformierung und l\u00e4sst uns die ablaufenden Prozess besser verstehen”, erkl\u00e4rt Kl\u00f6tzer.<\/p><\/blockquote>\n

Beeinflussung des Verkokungseffekts<\/strong><\/h3>\n

Im Projekt gelang es den unerw\u00fcnschten Verkokungseffekt auszuschalten. Dieser stellt ein gro\u00dfes Problem f\u00fcr die industrielle Nutzung dar. Wenn Kohlenstoff w\u00e4hrend der Katalyse nicht mehr effizient gel\u00f6st werden kann, lagert sich dieser in unreaktiver Form ab. Es kommt zur Verkokung des Katalysators. Kl\u00f6tzer: \u201eDamit wird der Prozess f\u00fcr einen industriellen Einsatz ineffizient.\u201c Die irreversiblen Verkokungseffekte haften besonders den kosteng\u00fcnstigeren Nickelkatalysatoren an. Durch die Verwendung von Edelmetallkatalysatoren kann die Verkokung verringert werden kann.<\/p>\n

Gel\u00f6ster Kohlenstoff in Palladium<\/strong><\/h3>\n

Durch die Beobachtung der Reaktions-Zwischenstufen der Trockenreformierung konnte in den Tests am Synchotron Bessy<\/em> gel\u00f6stes Kohlenstoff in Palladium nachgewiesen werden. Kl\u00f6tzer: \u201eWenn sich Methan an Palladium zersetzt, entsteht an der Oberfl\u00e4che Kohlenstoff, der in gel\u00f6ster Form in das Volumen eindringen (fusionieren) kann.<\/p>\n

Der Befund zeigt, dass der Vorgang beeinflussbar ist. Die unreaktive Kohlenstoffart kann effizient in reaktiven, gel\u00f6sten atomaren Kohlenstoff umgewandelt werden. Beschleunigt werde diese Umwandlung durch eine entsprechende Katalysatorzusammensetzung und -grenzfl\u00e4che. Wobei die zirconium-assistierte Aktivierung von Palladium eine geeignete Anwendung darstelle, so Kl\u00f6tzer.<\/p>\n

Fortschritt f\u00fcr Trockenreformier-Katalysatoren
\n<\/strong><\/h3>\n

Die Arbeit ist im Bereich der anwendungsorientierten Grundlagenforschung angesiedelt, aber Kl\u00f6tzer ist \u00fcberzeugt, dass die Erkenntnisse die industrielle Entwicklung von Trockenreformier-Katalysatoren f\u00fcr den Recyclingprozess von Methan und Kohlendioxid vorantreiben werden. Zun\u00e4chst m\u00fcsse allerdings das komplexe Reaktionsnetzwerk der Trockenreformierung um diesen neuen Aspekt erweitert werden, um eine verbesserte Modellierung bzw. Optimierung am Computer zu erm\u00f6glichen.<\/p>\n

Die Relevanz der Entwicklung bemisst sich daran, dass Synthesegas in hohem Ma\u00df industriell genutzt wird – unter anderem zur Erzeugung von synthetischem Diesel. Dieser kommt zum Beispiel in Gas-to-Liquid<\/em> angereicherten Kraftstoffen an Tankstellen zur Anwendung. Synthetische Kraftstoffe erzielen bessere Abgaswerte als herk\u00f6mmliche Dieselkraftstoffe.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"
Bei der Erd\u00f6lgewinnung werden die freiwerdenden Treibhausgase wie Methan oft abgefackelt und damit zu zus\u00e4tzlichem CO2 \u2013 mithilfe der Trockenreformierung k\u00f6nnten sie recycelt werden. (c) Wikipedia\/Love Krittaya<\/figcaption><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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