Verbundvorhaben "Me2H2: Eisen-Dampf-Prozess zum Transport und zur Speicherung von Wasserstoff"; Teilvorhaben "Laboranlage, Agglomeration, Modellierung"

Abstract

Der Eisen-Dampf-Prozess ("steam-iron") ist ein seit langem bekanntes und großtechnisch erprobtes Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff, das bspw. als sog. "Messerschmitt-Verfahren" bzw. "Bamag-Schacht-Verfahren" bis in die Mitte des 20. Jahrhunderts eine dominierende Rolle spielte, bevor es durch kohlenwasserstoffbasierte Verfahren zur Wasserstofferzeugung (bspw. mittels Dampfreformierung und Wassergas-Shift-Reaktion) verdrängt wurde. In der ehemaligen DDR wurde der Prozess in den 1970er Jahren in einer großtechnischen Versuchsanlage in Magdeburg untersucht, um Wasserstoff bzw. hochwertige, wasserstoffhaltige Gasgemische aus minderwertigen, ballaststoffreichen Reduktionsgasen ohne aufwendige Gasaufbereitung gewinnen zu können. Seit ungefähr der Jahrtausendwende hat das Thema im Kontext der Energiewende erneute Aufmerksamkeit im akademischen Bereich erlangt. Im Gegensatz zu früheren Zeiten soll der Eisen-Dampf-Prozess heutzutage nicht nur der Gewinnung von Wasserstoff dienen, sondern bietet sich darüber hinaus als dringend benötigte, großtechnische Möglichkeit zu dessen Transport und Speicherung an. Das Ziel des vorliegende Teilvorhabens sowie des zugrundliegende Gesamtvorhabens war es, als Grundlage für die Entwicklung eines modernen, effizienten und großskaligen Eisen-Dampf-Prozesses geeignete Redox-Materialsysteme zu identifizieren und eine darauf abgestimmte Verfahrenstechnik zu entwerfen. Dies sollte einerseits durch experimentelle Untersuchungen im Labormaßstab, die je nach Fragestellung grundlagen- und/oder technologisch orientiert waren, und andererseits durch Prozessmodellierung und -simulation erfolgen.