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Katalyse für nachhaltige Prozesse

Co2

Katalytische Verfahren existieren seit je her in der Natur (z.B. Photosynthese). Die Nutzbarmachung katalytischer Verfahren für großtechnische Prozesse (z.B. Ammoniak-Synthese) haben einen enormen Einfluss auf uns und unsere Umwelt. In nachhaltigen katalytischen Prozessen werden Ressourcen aus erneuerbaren oder umweltfreundlichen Quellen generiert und diese katalytisch umgesetzt. Die entstehenden Produkte sollen nach ihrem Verbrauch möglichst komplett recycelbar sein, um so einen geschlossenen Prozess zu erzeugen.

Unser Fokus liegt dabei auf der CO2-Konversion in sogenannten „Power-to-liquid“ oder „Power-to-X“ Verfahren. Dabei wird Wasserstoff verwendet, welcher z.B. durch Elektrolyseverfahren mit erneuerbarem Strom hergestellt wird. Zusammen mit CO2 aus Industrieabgasen oder der Atmosphäre können mit Hilfe geeigneter Katalysatoren höherwertige Produkte dargestellt werden (s. Abb. 1). Dabei stehen besonders Methanol, Dimethylether (H3C-O-CH3, DME) und Oxymethylenether (H3C-O-(CH2O)n-CH3, OMEn; n = 3-5) im Zentrum unserer Forschung. Dabei wird aus CO2 und Wasserstoff Methanol hergestellt, welches direkt in einer Ein-Schritt-Synthese in DME umgesetzt wird. Zusätzlich werden neuartige, energieeffiziente Syntheseverfahren zur Herstellung von OMEn entwickelt. OMEn eignen sich ausgezeichnet als Dieselersatzkraftstoffe, da sie rußfrei verbrennen (s. Video) und ohne Abgasnachbehandlung die Euro 6 Norm für Diesel-Kraftfahrzeuge erfüllen.

 

Forschungsziele:

-Verständnisgetriebene Weiterentwicklung der DME-Synthese

-Ein-Schritt-DME-Synthese

-Entwicklung nachhaltiger, energieeffizienter Syntheseverfahren zur Herstellung von OMEn

 

Sauber tanken - Ingo Krossing forscht zum Dieselersatz Oxymethylenether

Hoffnung für den Dieselmotor: Der Freiburger Chemiker Prof. Dr. Ingo Krossing forscht an dem flüssigen Treibstoff Oxymethylenether. Dieser verbrennt ohne Rückstände – und ist somit eine vielversprechende Alternative zur Elektromobilität. 

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