Synergien für grüne Plattformchemikalienien
Der Konsument und somit die Industrie hat einen stetigen Bedarf an Ressourcen, der langfristig nur bedingt durch konventionelle Herstellungsverfahren gedeckt werden kann. In der Erzeugung von Produkten aus nachwachsenden Rohstoffen und der Deckung des Energiebedarfes des Produktionsprozesses durch grüne Energie liegt eine potentielle Lösung dieser Problematik. Zentraler Bestandteil ist dabei die Entwicklung von neuen katalytischen und Membran-basierten Technologien sowie dessen Kopplung in Form innovativer katalytischer Membranreaktoren.
Das neue Projekt I-KaMeRa: Entwicklung einer wirtschaftlich attraktiven Technologie zur Herstellung grundlegender chemischer Rohstoffe mittels eines katalytischen Membranreaktors im Rahmen von
- „Vom Material zur Innovation“
- „BMBF-Material-Hub-Initiative“
- „MaterialNeutral – Ressourcensouveränität durch Materialinnovationen“
Zielsetzung des Förderprojektes ist es, in einem ganzheitlichen, systematischen Ansatz Synergieeffekte zwischen kompatiblen Katalysator- und Membransystemen zu nutzen, welche in einem Membranreaktor zur gezielten Oxidation von grünem Methanol zu ebenfalls grünen Plattformchemikalien kombiniert werden. Sogenannte Plattformchemikalien sind der Grundstein der modernen Chemieindustrie und als Ausgangsstoff bei der Produktion von höherwertigen Waren unabdingbar.
Bei der Entwicklung dieser Technologie ist vor allem das Zusammenspiel zwischen Stofftransport durch die Membran und der Geschwindigkeit der ablaufenden Reaktion entscheidend. Aus diesem Grund werden die Aspekte Katalysatorentwicklung, Membranentwicklung und die Kopplung im Membranreaktor einzeln wie auch im Zusammenspiel im Rahmen des Projektes betrachtet.
Die Forschungsgruppe I-KaMeRa (Foto: privat)
Die Basis dafür bildet die interdisziplinäre Kooperation zwischen grundlagen-orientierter, angewandter Forschung und Industrie sowie die Kombination aus experimenteller und modellbasierter Forschungsarbeit unter Berücksichtigung ökologischer und ökonomischer Gesichtspunkte.
Die Katalysatorentwicklung und Kopplung in katalytischen Membranreaktoren werden von den Arbeitsgruppen von Prof. Christof Hamel und Prof. Franziska Scheffler an der Universität Magdeburg durchgeführt. Die Entwicklung und Bereitstellung selektiver Membranen ist Ziel der gemeinsamen Arbeit der Arbeitsgruppen von Dr. Christiane Günther von der Rauschert Kloster Veilsdorf GmbH und Dr. Marcus Weyd vom Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (Fraunhofer-IKTS).