MESOWAS

Die Produktion von grünem Wasserstoff als Energievektor für eine nachhaltige und klimaneutrale Gesellschaft kann über unterschiedliche Synthesepfade realisiert werden. Das Projektvorhaben MESOWAS konzentriert sich auf die experimentelle Realisierung eines Membranreaktors, in dem die benötigte Wärme durch Solarthermie bereitgestellt wird.

Die treibende Kraft für den Sauerstofftransport durch die Membran ist ein Sauerstoffpartialdruckgefälle über die Membran. Dies kann durch ein reduzierendes Gas, z. B. Methan, erreicht werden, das den Sauerstoff auf einer Seite der Membran verbraucht. Diese Methode ermöglicht die Kopplung des Wasserspaltungsprozesses mit einer partiellen Oxidationsreaktion, was zur Erzeugung von reinem Wasserstoff und Synthesegas führt. Das Synthesegas kann zur Herstellung anderer Chemikalien und Kraftstoffe weiterverarbeitet werden.

Neben Methan können auch Industrieabgase verwendet werden, um den Sauerstoff auf der Seite des niedrigen Sauerstoffpartialdrucks zu verbrauchen. Die Verwendung dieser Gase als Ausgangsmaterial für die Herstellung von reinem Wasserstoff ermöglicht die Wiederverwertung der Abgase zu wertvollen Chemikalien, was für die Entwicklung einer nachhaltigen Industrie von Vorteil ist.

Im ZEA-1 ist ein Konzept für einen skalierbaren Sauerstoffmembranreaktor entwickelt worden, um die Effizienz der Wasserstoffproduktion zu erhöhen. Außerdem wird ein mathematisches Modell entwickelt, um die Wasserstoffproduktion, den Energieverbrauch und die Zusammensetzung des Reduktionsgases am Reaktorausgang abzuschätzen. Dieses Modell kann zur Optimierung der Betriebsbedingungen des Reaktors, wie Temperatur und Durchflussmengen, und zur Vorhersage der Leistung des Reaktors bei Verwendung verschiedener Reduktionsgase verwendet werden.

Weitere Informationen:
https://www.wasserstoff-leitprojekte.de/mesowas