Reaktionstechnische Untersuchungen zur eisenkatalysierten CO2-Fischer-Tropsch-Synthese unter überkritischen Bedingungen

Eines der großen Probleme der Energiewende ist die Speicherung der überschüssigen elektrischen Energie aus Windkraft und Photovoltaik. In diesem Zusammenhang gewinnen chemische Speichertechnologien immer mehr an Bedeutung, da nur mit ihrer Hilfe großen Mengen an Überschussstrom gespeichert werden können. Flüssige Kohlenwasserstoffe wie Diesel stellen hierbei die Energieform mit der höchsten Energiedichte dar und sind daher anderen chemischen Energieträgern (Wasserstoff) vorzuziehen. Zusätzlich weisen flüssige Kohlenwasserstoffe einfache und sichere Speicher- und Transporteigenschaften in einer bestehenden Infrastruktur auf. Mit der Herstellung von flüssigen Kohlenwasserstoffen kann zudem die Nachfrage an flüssigen Treibstoffen im Bereich des Flug- Schiff- und Schwerlast-Verkehrs gedeckt werden. Die vorliegende Arbeit befasst sich daher mit der Entwicklung geeigneter Katalysatoren auf Eisen-Basis für die CO2-Fischer-Tropsch-Synthese unter überkritischen Bedingungen. Hierzu wurden heterogene Katalysatoren präpariert und ein Katalysator-Screening in diskontinuierlicher Fahrweise durchgeführt. Geeignete Katalysatoren wurden anschließend in eine kontinuierliche Labor-Versuchsanlage getestet. Aus den Ergebnissen wurde ein Verfahrensvorschlag erstellt, der die Realisierbarkeit dieses Konzeptes wiedergegeben soll. Zu den Vorteilen der Umsetzung unter überkritischen Bedingungen im Vergleich zu Gasphasenreaktionen zählen zum einen die Realisierung hohe Raum-Zeit-Ausbeuten sowie zum anderen der Einsatz von kleineren Apparaturen bei der Verfahrensauslegung, wodurch die Investitionskosten reduziert werden können