Das Power-to-Methan Konzept stellt eine vielversprechende chemische Speichertechnologie dar, um überschüssige Energie aus erneuerbaren Quellen dem aktuellen Energiebedarf anzupassen. Dies wird über die katalytische Umsetzung von grünem H2 und CO2 zu Methan realisiert, welches direkt in das existierende Erdgasnetz eingespeist werden kann.
Für eine effiziente CO2-Methanisierung ist ein aktiver, selektiver und stabiler Katalysator Voraussetzung. Ni-Al Katalysatoren sind diesbezüglich ideale Kandidaten, die in industriellem Maßstab eingesetzt werden. Die Katalysatorform hat dabei auch einen erheblichen Einfluss auf die katalytische Aktivität. Während herkömmliche Techniken zur Katalysatorformung bezüglich der Formkomplexität begrenzt sind, bietet die additive Fertigung neue Möglichkeiten im Bereich der Katalysatorentwicklung.
Kürzlich wurde in einer neuen Publikation des Lehrstuhls I für Technische Chemie die erfolgreiche Fertigung von Ni-Al Katalysatoren über das pulverbasierte Binder-Jetting Verfahren gezeigt. Die Katalysatoren zeigten neben hohen Beladungen auch eine hohe Dispersion an Nickel und erste Reaktorstudien bestätigten zudem die katalytische Aktivität. Der 3D-Druck aktiver Katalysatoren zeigt zukünftig Potential bei der Entwicklung neuartiger Katalysatorgeometrien besonders im Hinblick auf die Optimierung der katalytischen Leistung.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.apcata.2022.118760
[1] Bui, Hanh My, et al. “3D Printed Co-Precipitated Ni-Al CO2 Methanation Catalysts by Binder Jetting: Fabrication, Characterization and Test in a Single Pellet String Reactor.” Applied Catalysis A: General (2022): 118760.