Seit September 2021 werden am Lehrstuhl für Technische Chemie II elektrisch beheizte Reaktoren zur Dekarbonisierung der chemischen Industrie entwickelt.

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Das Projekt mit dem Namen SYPOX (Förderung EXIST Forschungstransfer) beschäftigt sich mit der Elektrifizierung thermochemischer Prozesse. Der Fokus liegt dabei auf der Wasserstoffproduktion mittels Dampfreformieren.

Dampfreformieren (SMR) ist ein stark endothermer Prozess, bei dem Methan mit Wasser zu Wasserstoff umgesetzt wird. Dabei werden ungefähr 50% des produzierten Wasserstoffs aus Wasser gewonnen. Traditionell wird die nötige Reaktionswärme durch Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt und die Wärme indirekt über Strahlung in die Rohrreaktoren übertragen. Diese Art der Wärmeerzeugung in Dampfreformern ist für ca. 1% der weltweiten CO2 Emissionen verantwortlich. Die Elektrifizierung dieses Prozesses stellt daher ein hochinteressantes Ziel zur globalen Dekarbonisierung da.

 

Im Gegensatz zum traditionellen Dampfreformieren wird die Reaktionswärme im elektrifizierten Reformer durch Strom erzeugt. Durch die verwendete patentierte Reaktorkonfiguration ist es möglich, Reaktanten, Heizelement und Katalysator räumlich so anzuordnen, dass die Reaktionswärme im Reformer erzeugt und ein optimaler Wärme- und Stofftransport gewährleistet wird. So lässt sich der CO2 Ausstoß gegenüber befeuerten Reformern um bis zu 40% verringern und gleichzeitig die Wasserstoffausbeute pro Methan um 30% erhöhen.   

 

Im Rahmen des Projekts konnte die Technologie in verschiedenen Forschungsreaktoren bereits für mehr als 10 000 h demonstriert werden. Die Technologie findet nun im vom Lehrstuhl für Technische Chemie II koordinierten EU Projekt EReTech (Horizon) Verwendung. In diesem werden zwei Dampfreformierungsanlagen mit einer Produktionskapazität von je 400 kg/Tag Wasserstoff entstehen.

 

Pilotanlage für erneuerbaren Wasserstoff - TUM