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VA: Vakuumphysik und Vakuumtechnik

VA 3: Vakuumverfahren und Komponenten 1

VA 3.4: Vortrag

Montag, 7. März 2005, 15:10–15:30, TU E20

Solarthermische Vakuumpyrolyse von Oxidmineralen — •Markus Sauerborn — Universität Bonn, Physikalisches Institut — DLR, Institut für Technische Thermodynamik, Solarforschung

Innovative Vakuumverfahrenstechnik, die Sonnenenergie nutzt, eröffnet bei den stetig ansteigenden Energiekosten neue Alternativen. Sie wird insbesondere bei einfacher Einbringung der Strahlungsenergie, bei energieaufwendigen Hochtemperaturprozessen oder teuren konventionellen Verfahren konkurrenzfähig. Ein interessantes Beispiel hierfür ist die solarthermische Vakuumpyrolyse. Sie wird an Hand eines Verfahrens diskutiert, das im DLR für die Raumfahrt untersucht wurde. Ziel dieses Prozesses ist die Gewinnung von Sauerstoff aus Mondstaub auf dem Mond für spätere Missionen. Bei diesem Hochvakuumverfahren gibt es zwei verschiedene Möglichkeiten, die Sonnenenergie in Form von konzentrierter Solarstrahlung (Sonnenofen) in die geschlossene Prozessanlage einzubringen. Die Strahlung kann entweder direkt über ein Einstrahlfenster auf den Staub bzw. die Schmelze einwirken oder über einen Absorber als Wärmeenergie an einen Schmelztiegel weitergeleitet werden. Die unterschiedlichen Anlagenwerkstoffe müssen in beiden Fällen z. T. extreme Bedingungen aushalten. Die Studien am Sonnenofen des DLR in Köln zeigen, dass ein solches Hochvakuumverfahren möglich ist und die Pyrolyse schon bei kurzer Hochtemperaturphase ab Temperaturen über 1425 ^∘C deutlich Sauerstoff freisetzt.