CO2-Abtrennung; Chemische und biotechnologische Umwandlung von CO2
ProMet
Das ProMet-Projekt zielt auf die Entwicklung einer einstufigen Direktsynthese von CO2 zu Methanol mittels Elektrolyse. Im Methanol-zu-Propen-Prozess dient Methanol als Ausgangsstoff für die Herstellung von Propen, einer wichtigen Grundchemikalie mit einer Weltjahresproduktion von 100 Mio t. Durch Verwendung von Strom aus erneuerbaren Energien für die elektrochemische Umwandlung von CO2 eröffnet sich die Möglichkeit zur nachhaltigeren Herstellung sowohl von Methanol als auch Propen.
Bio-UGS
Im Projekt „Bio-UGS“ wird die gezielte Umwandlung von Kohlenstoffdioxid und grünem Wasserstoff zu Methan in Untergrundgasspeichern unter Verwendung natürlich vorhandener Mikroorganismen untersucht. Dadurch soll die Abhängigkeit von importierten fossilen Kohlenstoffen verringert werden, sowie eine Kreislaufwirtschaft für CO2 aus industriellen Prozessen und ein Speicherkonzept für Wasserstoff aus erneuerbaren Energien geschaffen werden.
HTCoEI
Wie können Flugzeuge nachhaltig fliegen? Wie werden zukünftig Chemikalien ohne fossile Rohstoffe hergestellt? Die Antwort auf diese Fragen lautet Power-to-X. Power-to-X beschreibt Prozesse, bei denen aus erneuerbarem Strom mittels Elektrolyse Synthesegas hergestellt wird, welches die Grundlage für die Herstellung von CO2-neutralen Kraftstoffen & Chemikalien ist. Die Hochtemperatur-Elektrolyse besitzt als Alleinstellungsmerkmal die Eigenschaft, Dampf und CO2 direkt in Synthesegas zu wandeln und damit die Wirtschaftlichkeit der Herstellung erneuerbarer Kraftstoffe und Chemikalien entscheidend zu verbessern. Im Projekt HTCoEl werden wichtige Komponenten des Hochtemperaturelektrolyseurs skaliert und weiterentwickelt.
TRANSFORMATE
TRANSFORMATE nutzt die jeweils effizientesten Prozesse, um CO2 in Wertprodukte umzuwandeln. Dabei wird CO2 in einem ersten Schritt durch elektrochemische Konversion zu Ameisensäure reduziert. Im zweiten Schritt wird die Ameisensäure in einen Bioreaktor eingespeist, wo Ameisensäure-verstoffwechselnde (sogenannte formatotrophe) Mikroorganismen die Ameisensäure hoch selektiv in Biokunststoffe umwandeln.
GAMES
Wie lassen sich Grundstoffe für die Chemische Industrie aus CO2 und elektrischer Energie effizient herstellen? „GAMES“-Forschende erproben dafür mikrobielle Elektrosynthesen aus CO2, basierend auf Gasdiffusionselektroden und auf Formiat als zentraler Zwischenstufe. Dafür werden u. a. innovative Gasdiffusionselektroden und Elektrolysezellen hergestellt und Formiat-basierte Prozesse erweitert.
CORA
Im Projekt „CORA“ entsteht ein neues Verfahren für die CO2- und H2O-Gewinnung aus der Luft. Kohlendioxid wird an einem umlaufenden Gewebeband mit Amingruppen adsorbiert. Auf einem verhältnismäßig kurzen Abschnitt – innerhalb eines Bandapparats – wird CO2 thermisch desorbiert und aufkonzentriert. In „CORA“ sollen auch die großtechnische Demonstration erprobt und die industrielle Nutzung vorbereitet werden.
PlasCO2
Das "PlasCO2"-Team setzt eine neuartige Energiequelle ein, um Kohlendioxid als Ressource nutzbar zu machen. Erstmals wird mittels Niedertemperatur-Plasma CO2 mit Wasserstoff zu Kohlenmonoxid und zu Synthesegas umgewandelt. Im industriellen Prozess der Hydroformlyierung wird die Effizienz der Umwandlung praktisch überprüft. Das Projekt wird im Rahmen der Fördermaßnahme "CO2 als nachhaltige Kohlenstoffquelle - Wege zur industriellen Nutzung (CO2-WIN)" gefördert. Die Maßnahme unterstützt Projekte, die Kohlendioxid als Rohstoff für die deutsche Wirtschaft nutzbar machen.