M. Sc. Fabian.Hagen@kit.edu

Studierende des Chemieingenieurwesens/Verfahrenstechnik mit Freude an verfahrenstechnischen Fragestellungen im Bereich der Energiespeicherung und mit Vorliebe für experimentelle Arbeit.

Motivation:

Die klimaneutrale Wasserstoffproduktion ist einer der Schlüssel zur Erreichung der globalen Klimaziele. Die Wasser/Eisen-Reaktionsroute (3 Fe + 4 H2O à Fe3O4 + 4 H2) ermöglicht grundsätzlich eine direkte Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser, ohne den Einsatz fossiler Brennstoffe. Da Eisen ein weit verbreitetes und kostengünstiges Element ist, könnte die genannte Reaktionsroute eine - im Vergleich zu anderen Verfahren, die auf teure oder seltene Rohstoffe angewiesen sind - kostengünstige und nachhaltige Methode zur Wasserstofferzeugung darstellen. Zudem kann der Wasserstoff je nach Bedarf sowohl produziert als auch eingespeichert werden. Der Reaktionsweg birgt somit das Potential einer kontinuierlichen Energieversorgung, was insbesondere für den Ausgleich von Schwankungen in der erneuerbaren Energieerzeugung wichtig ist.

Aufgabenstellung:

In dieser Arbeit ist die Wasser/Eisen-Reaktionsroute zur Wasserstofferzeugung in einem Festbettreaktor zu untersuchen. In einem ersten Schritt gilt es den Reaktor zu konzipieren, aufzubauen sowie initial in Betrieb zu nehmen. Anschließend soll die Wasserstoffproduktions- sowie die Wasserumsatzrate in Abhängigkeit der Reaktortemperatur mit geeigneter Gasphasendiagnostik untersucht werden. Der Oxidationsgrad der Eisenpartikel ist außerdem mit Feststoffanalytik zu analysieren.

Aufgabenstellung:

Prof. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis