Techno-ökonomische Bewertung der Produktion hochwertiger Plattformchemikalien durch Synthesegasfermentation

  • Forschungsthema:Techno-ökonomische Bewertung der Produktion hochwertiger Plattformchemikalien durch Synthesegasfermentation
  • Typ:Master-/Bachelorarbeit
  • Datum:ab sofort
  • Betreuer:

    Tobias Zimmer
    tobias.zimmer@kit.edu

  • Bearbeiter:Nachhaltige Wertschöpfungsketten
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    Techno-ökonomische Bewertung der Produktion hochwertiger Plattformchemikalien durch Synthesegasfermentation

    Hintergrund
    Bei der Entwicklung von nachhaltigen Energiesystemen spielt die Nutzung von Synergien durch Integration verschiedener Prozesse eine wichtige Rolle. Dies gilt auch für die Herstellung synthetischer Kraftstoffe und chemischer Grundprodukte aus Biomasse als langfristig einzigem erneuerbaren Energieträger. Klassische sog. BtL- Prozesse (Biomass to Liquid) wandeln lignocellulosehaltige Biomasse wie Holz in Synthesegas um, das anschließend durch chemisch-katalytische Verfahren zu Kraftstoffen umgewandelt wird. Dabei geht aber ein Teil des Kohlenstoffs verloren, der zur Einstellung des für die Kraftstoff-Synthese notwendigen H2/CO-Verhältnisses von >2:1 Kohlenmonoxid über die Shift-Reaktion zu weiterem Wasserstoff eingesetzt werden muss, wobei Kohlenstoff als CO2 verloren geht (CO+H2O <=> H2+CO2). Dem kann abgeholfen werden, indem der benötigte Wasserstoff durch elektrolytische Spaltung von Wasser mithilfe von erneuerbarem Strom bereit gestellt wird. Über die klassisch, chemisch-katalytischen Prozesse hinaus lassen sich aus Synthesegas wichtige chemische Plattformchemikalien erzeugen.

    http://www.ambition-research.eu/
     


    Inhalte der Arbeit
    Die Kombination dieser drei Prozesse – Synthesegaserzeugung durch Vergasung von Biomasse, speziell Lignin, die Bereitstellung und Zuspeisung von erneuerbarem Wasserstoff und die Synthesegasfermentation unter Herstellung höher wertschöpfender Produkte – soll in der Masterarbeit untersucht und bewertet werden. Die dazu notwendigen prozessspezifischen Daten wurden bereits im Rahmen des EU-Projektes AMBITION erhoben. Weitere Daten sind der Literatur und anderen Quellen zu entnehmen. Aufgabe ist die Bestimmung der aufgeschlüsselten Herstellungs-kosten und deren Sensitivität bezüglich der wichtigsten Einflussgrößen wie Lignin- und Stromkosten oder Investitionskosten.

    Beginn / Dauer
    Ab sofort / 3-6 Monate

    Ansprechpartner
    M.Sc. Tobias Zimmer,Tel: 0721 608-44676, tobias.zimmer@kit.edu