Mainz 2022 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 7: Atmospheric Pressure Plasmas I

P 7.4: Vortrag

Dienstag, 29. März 2022, 14:45–15:00, P-H11

CO2 Konversion und Energieeffizienz eines Mikrowellen-Plasmabrenners — •Katharina Wiegers, Andreas Schulz, Matthias Walker und Günter Tovar — Institut für Grenzflächenverfahrenstechnik und Plasmatechnologie IGVP, Universität Stuttgart, Stuttgart, Deutschland

Die Menschheit ist heutzutage stark vom fortschreitenden Klimawandel betroffen, der hauptsächlich durch den zunehmenden Ausstoß von Kohlendioxid (CO2), z. B. durch Verkehr, Kohlekraftwerke und die Industrie, verursacht wird. Ein grundlegendes Problem der Energieerzeugung durch erneuerbare Energiequellen wie Photovoltaik und Windkraftanlagen ist die häufig zu beobachtende Diskrepanz zwischen der tatsächlichen Energieproduktion und dem Energiebedarf aufgrund ihrer diskontinuierlichen Verfügbarkeit. Die so genannte überschüssige Energie kann zum Betrieb eines Mikrowellen-Plasmabrenners bei Atmosphärendruck verwendet werden. Das CO2-Plasma führt zur Bildung von Kohlenmonoxid (CO) und Sauerstoffradikalen (O·). Um die thermodynamisch erzwungene Rekombination beider zu CO2 beim Abkühlen zu verhindern, ist ein effektives Trennverfahren erforderlich. Keramische Hohlfasern sind ideal dafür geeignet. Das verbleibende CO kann als C1-Baustein in der chemischen Industrie verwendet werden. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Konversion- und Energieeffizienz des CO2-Plasmas in Abhängigkeit von verschiedenen Prozessparametern wie Mikrowellenleistung, Gasfluss und der Position im Abgaskanal. Die Effizienzen werden mittels FT-IR und Massenspektrometrie bestimmt.