AiF-FV-Nummer 23702
Entwicklung von kostengünstigen und sicheren Ammoniak-Feststoff-Speichern für die Energiewende auf der Basis von Tonmineralien
Status & Laufzeit
Laufend: 01.03.2025 bis 31.08.2027
Forschungsstellen
Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP Greifswald)
Felix-Hausdorff-Str. 2, 17489 Greifswald
http://www.inp-greifswald.deUniversität Greifswald Institut für Geographie und Geologie
Friedrich-Ludwig-Jahn-Straße 16/17 a, 17489 Greifswald
http://www.geo.uni-greifswald.deInstitut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e. V.
Bliersheimer Str. 58 - 60, 47229 Duisburg
http://www.iuta.de
Zusammenfassung
Gegenstand des Vorhabens ist die Entwicklung von sicheren und wirtschaftlichen Feststoffspeichern für Ammoniak mit dem Ziel, Ammoniak als Energieträger dezentral und für sensible öffentliche Bereiche zur Verfügung stellen zu können. Der Lösungsansatz dafür liegt in der Verwendung von Tonmineralien als natürliches Speichermaterial und der Vervielfachung der originär gegebenen Speicherkapazität durch gezielte Modifikation der Schichtstruktur. Tonmineralien, insbesondere Montmorillonit und Bentonit, sind bekannt für ihre Fähigkeit, erhebliche Mengen Ammoniak in ihrer Schichtstruktur zu adsorbieren. Diese Eigenschaft wird üblicherweise zur Bestimmung der verfügbaren spezifischen Oberfläche von Tonproben genutzt, die bei modifizierten Strukturen (Nanocom-posites) Werte von bis zu 750 m2/g erreichen kann. In Adsorptionsversuchen an modifiziertem Bentonit konnten NH3-Kapazitäten von bis zu 8,5 Massenprozent erreicht werden. Damit sind bereits nach aktuellem Stand der Forschung vielversprechende Speicherkapazitäten realisierbar, was das Potential dieser bisher wenig erforschten Speichermaterialien unterstreicht. Desweiteren soll das Vorhaben alle Prozessdaten liefern, die für eine industrielle Umsetzung dieser Feststoffspeicher benötigt werden. Zum Erreichen der Ziele sind Kompetenzen in den Bereichen Mineralogie (IGG), Plasmaprozesse (INP) und Gasadsorption und –speicherung (IUTA) erforderlich, die durch die drei beteiligten Forschungseinrichtungen abgedeckt werden. Das Vorhaben ist in zweifacher Hinsicht für kmU relevant: Zum einen sind kmU in allen Bereichen der Wertschöpfungskette vertreten, so dass die Forschungsergebnisse zur Erweiterung des Produkt- bzw. Dienstleistungsportfolios genutzt werden können. Zum anderen bietet das Vorhaben für kmU in ländlichen Räumen bzw. in räumlicher Entfernung zu zentralen NH3/H2-Anlagen den Zugang zu kohlenstofffreien, grünen Energieträgern, die bisher nur an großen Chemiestandorten genutzt werden können.
Förderhinweis
Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über den Projektträger AiF (bis 2023) bzw. DLR im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.