Entwicklung und Optimierung verschiedener Gesamtkonzepte zur thermischen Zersetzung von Methan in einem porösen Wandreaktor und in einem Kapillarschmelzmetallreaktor

• Antragsteller: Professor Dr. David W. Agar
• Fachliche Zuordnung: Technische Chemie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 214829061

Die emissionsfreie Erzeugung von Wasserstoff wird im Hinblick auf den Klimawandel immer bedeutsamer. Die thermische Zersetzung von Methan stellt eine hervorragende Möglichkeit zur CO2-freien Wasserstoffproduktion dar. Industriell eingesetzt wird dabei bisher nur das Lichtbogenverfahren der norwegischen Fima Kvaerner, das einem enormen Energieeinsatz erfordert, der den erzeugten Wasserstoff weitgehend verbraucht.Das Ziel des beantragten Forschungsprojektes ist es die Vorzüge des effizienteren konvektiven Wärmeeintrags für zwei Reaktorkonzepte herauszustellen. Hier sollen die Einspeisung eines inerten Heizgases sowie die Verwendung einer Metallschmelze für die Methanpyrolyse zum Einsatz kommen. Dadurch können wesentliche Unzulänglichkeiten alternativer Konzepte zur Wärmeübertragung, rekuperativ bzw. regenerativ, bei den benötigten hohen Temperaturen (> 600 °C) behoben werden. Da der Einsatz eines Katalysators bei niedrigen Temperaturen an der ungünstigen Thermodynamik bzw. an der Katalysatorstandzeit scheitert, wird eine nicht-katalytische Umsetzung bevorzugt.Die Einführung eines inerten Heizmediums durch eine poröse Reaktorwand ermöglicht die Ausbildung eines inerten Ummantelungsstroms und verhindert somit die Ablagerung des gebildeten Kohlenstoffs im Reaktor. Beim Einsatz einer Metallschmelze führt die Bewegung der Gase zur ständigen Erneuerung der Oberfläche und zum Abtransport des gebildeten Kohlenstoffs.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen