TEN.efzn - Landesgraduiertenkolleg „Wasserstoff und Wasserstoffderivat Ammoniak“ – Teilprojekt III.2

Das Landesgraduiertenkolleg „Wasserstoff und Wasserstoffderivat Ammoniak“ wird durch das Land Niedersachsen und die VolkswagenStiftung gefördert. Ziel des Kollegs ist es, entlang der kompletten Nutzungskette des Wasserstoffderivats Ammoniak als Energiespeicher eine Aussage über ökonomische, ökologische, systemische, sicherheitsrelevante und gesellschaftliche Fragestellungen zu treffen. Dabei werden die Schritte von der Synthese über die Direktnutzung bis hin zur Wasserstoffrückgewinnung betrachtet. Außerdem sind die Vor- und Nachteile gegenüber anderen Wasserstoffderivaten herauszuarbeiten. Als eine der sechs Forschungsplattformen im Forschungsverbund „Transformation des Energiesystems Niedersachsen (TEN.efzn)“ wird die Energieforschung im Land Niedersachsen maßgeblich gefördert, um nachhaltige Lösungen für die technologischen und gesellschaftlichen Herausforderungen der Energiewende zu entwickeln und das Land Niedersachen als zukunftsfähigen Standort in den Bereichen Energie, Bildung und Innovation zu etablieren.

Teilprojekt III.2: Mikrokinetik der katalytischen Ammoniakzersetzung:

Dieses Teilprojekt beschäftigt sich mit der Wasserstoffrückgewinnung. Die Erzeugung von Wasserstoff aus regenerativen Energien ist von großer Bedeutung, jedoch sind diese fluktuierend, sodass eine Speicherung des Wasserstoffs erforderlich ist. Um den Transport und die Handhabung zu erleichtern, kann Wasserstoff (H₂) mit Stickstoff (N₂) aus der Umgebungsluft in grünen Ammoniak (NH₃) umgewandelt werden. Das Teilprojekt konzentriert sich auf die katalytische Reformierung von Ammoniak zur Rückgewinnung von Wasserstoff und so eine lokale Nutzung zu ermöglichen. Die Auslegung effizienter Reaktoren zur Ammoniakspaltung erfordert ein umfassendes Verständnis sowohl der Reaktionsmechanismen als auch des damit verbundenen kinetischen Verhaltens. Die benötigten Katalysatoren werden physikalisch und chemisch charakterisiert. Für die Durchführung kinetischer Messungen werden temperaturprogrammierte Experimente in differentiellen Festbetten und in einem Berty-Reaktor gradientenfrei realisiert. Die Experimente werden sowohl statisch als auch dynamisch (gepulst) durchgeführt. Die gepulsten Messungen bilden die Grundlage für die Modellierung eines mathematischen Modells, aus dem mikrokinetische Parameter gewonnen werden sollen.