{"id":15212,"date":"2018-10-16T00:01:32","date_gmt":"2018-10-15T22:01:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=15212"},"modified":"2018-10-22T14:47:53","modified_gmt":"2018-10-22T12:47:53","slug":"synthetische-kraftstoffe-durch-3d-druck-161020181","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/synthetische-kraftstoffe-durch-3d-druck-161020181\/","title":{"rendered":"J\u00fclich Forscher erreichen bessere Herstellung synthetischer Kraftstoffe durch 3D-Druck"},"content":{"rendered":"

Die CO-Elektrolyse ist ein neuer und effizienter Weg f\u00fcr die Synthese von CO2<\/sub> und Wasser um synthetische Kraftstoffe und Chemikalien herzustellen und kann mithilfe der additiven Fertigung effektiver gestaltet werden. Der 3D-Druck hat bereits Einzug in viele unterschiedliche Bereiche<\/a>\u00a0erhalten, von der Medizin bis hin zum Lifestyle. Auch in der Chemie wagen sich Forscher an diese neuen Anwendungen um Synthesen zu verbessern und m\u00f6gliche L\u00f6sungen zu bieten.<\/p>\n

Die Produktion synthetischer Kraftstoffe mit Reaktoren k\u00f6nnte eine L\u00f6sung sein, um Verbrennungskraftwerke und Motoren umweltschonender zu betreiben.\u00a0Der Kraftstoff verbrennt nahezu schadstofffrei, da beim Herstellungsprozess CO2\u00a0<\/sub>gebunden und genau dies bei der Verbrennung wieder freigesetzt wird. Dementsprechend entsteht kein neues CO2<\/sub>. Bisher war dieser Prozess mit viel Aufwand und hohen Kosten verbunden, welche mithilfe der additiven Fertigung nun entfallen k\u00f6nnten.<\/p>\n

Im Projekt PROMETHEUS soll dieser Prozess dadurch verbessert werden. Forscher von J\u00fclich, der griechischen Aristoteles Universit\u00e4t Thessaloniki, WZR ceramic solutions GmbH und das Mineral\u00f6lunternehmen Hellenic Petroleum arbeiten hier gemeinsam an einer neuen L\u00f6sung. Letztendlich k\u00f6nnte das Projekt es erm\u00f6glichen, fast klimaneutral zu fahren und dazu als Energiespeicher dienen, welcher die Schwankungen von Wind- und Sonnenenergie ausgleicht.<\/p>

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Bisher standen die Entwickler jedoch vor allem vor dem Hindernis, dass die Synthese der Kraftstoffe im Vergleich zu fossilen Rohstoffen viel zu teuer waren.<\/p>\n

Synthetische Kraftstoffe durch 3D-Druck effizienter herstellen<\/h3>\n

Innerhalb des Projekts erstellten die Forscher mithilfe des 3D-Drucks einen Membranreaktor f\u00fcr die Herstellung dieser synthetischen Kraftstoffe.\u00a0Der Membranreaktor konnte speziell f\u00fcr ein neues Verfahren, die CO-Elektrolyse erstellt werden. Diese Technik, verbunden mit dem 3D-gedruckten Membranreaktor, bietet viele M\u00f6glichkeiten und Chancen. Vor allem erm\u00f6glicht sie es, Chemikalien und Kraftstoffe in lediglich einem Schritt herzustellen. Mehrere chemische Reaktionen finden in diesem einen Reaktors statt. Durch die 3D-Technologie konnten innerhalb des Membranreaktors extrad\u00fcnne Zellen erstellt werden, welche die Anlage effektiver und kosteng\u00fcnstiger als ihre Vorg\u00e4nger macht.<\/p>\n

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Die Funktionsweise des Membranreaktors<\/p><\/div>\n

Das Kernelement des Membranreaktors ist die keramische Membran aus dem 3D-Drucker. Sie ist durchl\u00e4ssig f\u00fcr Wasserstoff- und Sauerstoffionen.<\/p>\n

Ma\u00dfgeschneiderter Membranreaktor aus dem 3D-Druck<\/strong><\/h3>\n

\u201eDie Effizienz des Verfahrens h\u00e4ngt von mehreren Faktoren wie Membrandicke, Oberfl\u00e4chenaktivit\u00e4t und Porosit\u00e4t des Tr\u00e4germaterials ab, die es im Projekt zu optimieren gilt<\/em>\u201c, erkl\u00e4rt Projektleiter Prof. Wilhelm Meulenberg vom J\u00fclicher Institut f\u00fcr Energie- und Klimaforschung.<\/p>\n

Der 3D-Druck erm\u00f6glicht eben eine solche hauchd\u00fcnne Membran (10-50 Mikrometer). Dadurch verringert sich der Transportwiderstand und der Durchfluss, wie auch die Effizienz wird gesteigert. Um eine mechanische Stabilit\u00e4t zu behalten wird der Rest der Membranschicht aus dickem, por\u00f6sem Tr\u00e4germaterial.<\/p>\n

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Mit 10-50 Mikrometer ist die Membran so d\u00fcnn wie ein menschliches Haar<\/p><\/div>\n

Der Einsatz des 3D-Keramikdrucks<\/a> durch WZR ceramic solutions GmbH bietet den Forschern mehrere Vorteile: \u201eZum einen erm\u00f6glichen es die Verfahren, einen Tr\u00e4ger mit ma\u00dfgeschneiderter Porenstruktur herzustellen, der f\u00fcr den Gastransport optimierte Porenkan\u00e4le enth\u00e4lt. Zum anderen tr\u00e4gt der 3D-Druck aber auch dazu bei, die sp\u00e4teren Herstellungskosten f\u00fcr die Membranzellen gegen\u00fcber mehrstufigen Gie\u00df- und Sinterprozessen deutlich zu reduzieren<\/em>\u201c, sagt Wilhelm Meulenberg.<\/p>\n

WZR Ceramic Solutions GmbH entwickelte unterschiedliche Verfahren der additiven Fertigung f\u00fcr industrielle Anwendungen und ist nun als Partner von PROMETHEUS f\u00fcr die Forscher und dem 3D-gedruckten Membranreaktor unerl\u00e4sslich \u201eNeben der geometrischen Freiheit der neuen Verfahren, er\u00f6ffnet auch die M\u00f6glichkeit Werkstoffe auf mikroskopischer Ebene lokal zu ver\u00e4ndern bzw. zu kombinieren ganz neue Produkte. Mit keinem anderen Prozess gelingt es das Gef\u00fcge keramischer Werkstoffe lokal zu modifizieren und den Anforderungen an ein Bauteil exakt anzupassen. Dieses Potential wollen wir nun f\u00fcr die Fertigung von optimierten Tr\u00e4gern nutzen<\/em>,\u201c erg\u00e4nzt Wolfgang Kollenberg (CEO, WZR ceramic solutions GmbH).<\/p>\n

Im Rahmen des Deutsch-Griechischen Forschungs- und Innovationsprogrammes wird das Projekt wird vom Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung mit 350.000 Euro innerhalb von drei Jahren gef\u00f6rdert. Am Ende soll es ein funktionsf\u00e4higes Konzept f\u00fcr einen Low-Cost-Membranreaktor bieten, welcher Methan, Methanol und Synthesegase (Co + H2) herstellen kann. Ein m\u00f6glicher Anwender dieser Innovation ist bereits involviert: das Mineral\u00f6lunternehmen Hellenic mit seiner erneuerbaren Energie Sparte HELPE RES.<\/p>\n

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Gastrennmembran<\/p><\/div>\n

Weiter Informationen finden Sie auf der offiziellen Website von J\u00fclich, oder in deren Pressemitteilung<\/a>.<\/p>\n

Sehen Sie schadstofffreie, synthetische Kraftstoffe durch 3D-Druck bereits in drei Jahren?\u00a0Teilen Sie uns Ihre Meinung mit und hinterlassen Sie uns ein Kommentar unten oder auf\u00a0Facebook<\/a>,\u00a0Twitter<\/a>\u00a0oder\u00a0Google+<\/a>. Und denken Sie daran sich f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>\u00a0kostenlos anzumelden, um keine Neuigkeiten im 3D-Druck mehr zu verpassen!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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