Me²H2

Methanpyrolyse – Teilvorhaben U2: Plasma-beheizte Methanpyrolyse

In dem Verbundvorhaben Methanpyrolyse (Me²H2) wird die Erzeugung von klimafreundlichem Wasserstoff aus Erdgas erforscht. Zwar existieren bereits Verfahren um Erdgas in Wasserstoff umzuwandeln, diese sind jedoch nicht sehr klimafreundlich. Bei dem sogenannten Steam Reforming (Dampfreformierung) wird der Wasserstoff aus heißem Wasserdampf und Methan gewonnen. Als Nebenprodukt entsteht CO2, welches keinen weiteren Nutzen hat und in die Umwelt abgegeben wird. Bei der Methanpyrolyse werden hingegen neben Wasserstoff lediglich Kohlenstoff und Kohlenwasserstoffe erzeugt. Zudem wird nur einen Bruchteil der Energie, welche z.B. für die Wasserelektrolyse nötig wäre, benötigt.

Zusammen mit den Lehrstühlen EP2 (Experimental Physik 2) und LTC (Technische Chemie) wird die plasmaunterstützte Methanpyrolyse anhand von zwei verschiedenen Plasmaquellen experimentell untersucht: Einer Mikrowellen Entladung und einem Gliding Arc Plasmatron (s. Bild). Dabei stehen die Effizienz des Prozesses sowie die Qualität des produzierten Kohlenstoffes im Mittelpunkt. Am AEPT wird dazu der Gliding Arc Plasmatron optimiert. Durch Änderungen der Geometrie, des Gasflusses sowie der elektrischen Parameter dieser Plasmaquelle, können Gastemperaturen zwischen 2000 und 6000 Kelvin erreicht werden. Der Gliding Arc Plasmatron ist daher eine vielversprechende Plasmaquelle, da die Gastemperatur hinsichtlich des Prozesses optimiert werden kann. Unterstützt werden diese experimentellen Arbeiten zusätzlich durch an der TU Dortmund durchgeführte Simulationen.

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