Bachelor-, Diplom- oder Masterarbeit zum Thema: Die Konversion von Co2 mit H2 zu Methanol als nachhaltigem chemischen Energiespeicher

Kennziffer ISE-2013-78

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE ist das größte Solarforschungsinstitut Europas. Mit unseren derzeit rund 1.200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern betreiben wir anwendungsorientierte Forschung für die technische Nutzung der Solarenergie und entwickeln Materialien, Systeme und Verfahren für eine nachhaltige Energieversorgung.

Für unseren Bereich "Energietechnik" suchen wir zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine/n Mitarbeiter/in zur Erstellung einer

Was Sie mitbringen

• Studium im Bereich Energie-, Verfahrens-, Umwelttechnik - idealerweise Auslandserfahrung oder eine abgeschlossene Ausbildung
• Erfahrungen und Kenntnisse im Bereich Reaktionstechnik/Wärme- und Stoffübertragung wären wünschenswert
• Teamfähigkeit, engagierte und eigenverantwortliche Arbeitsweise
• sehr gute MS-Office-Kenntnisse, idealerweise LabView- bzw. Inventor-Grundkenntnisse
• gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Was Sie erwarten können
Am ISE wird seit einiger Zeit der Ansatz verfolgt, Kohlendioxid zur chemischen Energiespeicherung von Wasserstoff stofflich zu nutzen. CO2 soll aus der Luft oder aus existierenden Prozessen wie der Sodaproduktion (50 MT/a) abgetrennt und mit regenerativ erzeugtem Wasserstoff (Elektrolyse, Biobrennstoffzelle, Photokatalyse,…) in einem heterogenen Katalyseprozess in das lager- und transportfähige Speichermaterial Methanol umgesetzt werden. Im Gegensatz zur etablierten Methanolproduktion aus Synthesegas, welches selbst aus fossilen Brennstoffen erhalten wird, ist der vorgestellte Prozess nachhaltig. Die Hydrogenolyse von CO2 zu Methanol wird am Fraunhofer ISE in einer Laboranlage untersucht werden. Mit dieser Anlage werden praxisnahe Erfahrungen gesammelt, die es ermöglichen, eine spätere technische Anlage zu designen. Dazu wird am Fraunhofer ISE ein Teststand für die MeOH-Synthese aufgebaut und in Betrieb genommen. In dieser Anlage werden diejenigen Katalysatoren eingesetzt, die sich während vorangegangener Screeningtests besonders bewährt haben. Ziel ist es, die Katalysatoren unter möglichst realitätsnahen Bedingungen zu testen. Da die Methanol-Synthese eine exotherme Reaktion ist, erfordert dies ein Reaktordesign, das es ermöglicht, die entstehende Wärme sicher abzuführen und die Reaktionstemperatur wirkungsvoll zu regeln.

• Literaturrecherche nach Prozessen, die sich für eine CO2-Nutzung eignen
• Durchführung überschlägiger Rechnungen bzw. erster stationärer Prozess-Simulationen zur technischen Umsetzbarkeit verschiedener Technologien
• Parallel zu diesen konzeptionellen Überlegungen soll die Einarbeitung in die Betriebsweise einer vorhandenen Methanolanlage erfolgen
• Wiederinbetriebnahme und Test verschiedener Katalysatoren zur Methanolsynthese aus CO2 und H2 bei verschiedenen Temperaturen, Drücken und Raumgeschwindigkeiten
• Detaillierte energetisch/technologische Bewertung von verschiedenen Prozessvarianten zur Herstellung von Methanol
• Erstellung der Arbeit und Präsentation der Ergebnisse

Dr.-Ing. Achim Schaadt
Tel.: +49 (0)761 45 88-54 28
achim.schaadt@ise.fraunhofer.de (Anschreiben, CV und Zeugnisse in einem pdf-Dokument mit max. 10 MB)

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme
Freiburg

http://www.ise.fraunhofer.de

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