Entwicklung von kostengünstigen und sicheren Ammoniak-Feststoff-Speichern für die Energiewende auf der Basis von Tonmineralien (AmmoClay)
Status & Laufzeit
Laufzeit: 01.03.2025 – 31.08.2027
Zusammenfassung
Gegenstand des Vorhabens ist die Entwicklung von sicheren und wirtschaftlichen Feststoffspeichern für Ammoniak, um Ammoniak als Energieträger dezentral und für sensible öffentliche Bereiche zur Verfügung stellen zu können. Dazu soll die Speicherkapazität von natürlichen Tonmineralien durch gezielte Modifikation der Schichtstruktur vervielfacht werden. 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 (Nanocomposites) 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 heute vielversprechende Speicherkapazitäten realisierbar, was das Potenzial dieser bisher wenig erforschten Speichermaterialien unterstreicht. Zudem soll das Vorhaben alle Prozessdaten liefern, die für eine industrielle Umsetzung dieser Feststoffspeicher benötigt werden. Dazu 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.
Forschungsstellen:
Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP Greifswald)
Universität Greifswald Institut für Geographie und Geologie
Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e. V.
Förderhinweis
Das Forschungsprojekt der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird über den Projektträger 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.
