Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Effizientere Ammoniakherstellung

16.03.2001


Die Energiefresser zügeln

Der Ammoniakkatalysator der nächsten Generation?

Ammoniak ist von zentraler Bedeutung für die chemische Industrie, ja für die Gesellschaft als Ganzes. Es ist Ausgangsbasis für verschiedenste Produkte, wie Düngemittel, Chemiefasern, Farbstoffe oder auch Pharmaka, um nur einige wenige zu nennen. Allerdings ist die Synthese von Ammoniak aus Luftstickstoff und Wasserstoff sehr energieaufwendig: Alle Ammoniakanlagen zusammen schlucken etwa 1 % der Weltenergieproduktion! Damit ist die Ammoniakherstellung einer der größten Energieverbraucher der Welt. Entsprechend intensiv wird daran geforscht, das Produktionsverfahren zu verbessern. Ein Bochumer Chemikerteam um Martin Muhler kämpft dabei an vorderster Front - und hat nun einen wichtigen Etappensieg zu vermelden: einen neuen Katalysator, der die Ammoniakherstellung effizienter machen könnte.

Alle heutigen Ammoniakanlagen basieren auf einem von Fritz Haber entwickelten - 1919 mit dem Nobelpreis belohnten - Syntheseverfahren. In der Hand von Carl Bosch lag die Weiterentwicklung zum großtechnischen Prozess, wofür 1931 ein weiterer Nobelpreis fällig war.

Über 1.500 Tonnen flüssiges Ammoniak kann eine große Anlage täglich produzieren. Herzstück des Haber-Bosch-Verfahrens sind die großen, oft über 20 m hohen röhrenförmigen Kontaktöfen, in denen Stickstoff und Wasserstoff an etwa 100 Tonnen eines Eisenkatalysators umgesetzt werden. Harsche Bedingungen herrschen in den Röhren: Hohe Drücke im Bereich von 200 bis 500 bar und hohe Temperaturen von 400 bis 600 Grad C sind notwendig, um eine ausreichend hohe Ausbeute an Ammoniak in einer kurzen Zeitspanne zu erzielen. Vor allem die Erzeugung des hohen Drucks frisst enorme Energiemengen. Abhilfe könnte ein leistungsfähigerer Katalysator schaffen, der bei geringerem Druck arbeitet.

Muhler und seine Mitstreiter setzten auf Ruthenium als Katalysatorkomponente. Sie entwickelten eine neue Präparationsmethode, um das Ruthenium auf einen Träger aus Magnesiumoxid aufzubringen. Seinen besonderen Kick erhält der Katalysator aber erst durch den Zusatz von Bariumverbindungen, die als Aktivatoren wirken. Der neue Katalysator arbeitet wesentlich effektiver als alle bisher beschriebenen Katalysatorsysteme. Im Vergleich zum konventionellen Eisenkatalysator liefert der neue Rutheniumkatalysator deutlich höhere Ausbeuten. Oder anders gesagt: Für die gleiche Ausbeute verlangt das Eisen- einen doppelt so hohen Druck wie das neue Ruthenium-System. "Unser neuer Katalysator wird wohl der Ammoniakkatalysator der nächsten Generation sein," zeigt sich Muhler überzeugt.


Kontakt:

Prof. Dr. M. Muhler
Lehrstuhl für Technische Chemie
Ruhr-Universität Bochum
D-44780 Bochum
Germany

Fax: (+49) 234-32-14115

E-Mail: muhler@techem.ruhr-uni-bochum.de


Quelle: Angewandte Chemie 2001, 113 (6), 1093 - 1096
Hrsg.: Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh)

Dr. Kurt Begitt | idw

Weitere Berichte zu: Ammoniak Ammoniakherstellung Ausbeute Katalysator

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Lupinen beim Trinken zugeschaut – erstmals 3D-Aufnahmen vom Wassertransport zu Wurzeln
24.07.2017 | Universität Potsdam

nachricht Pfade ausleuchten im Fischgehirn
24.07.2017 | Max-Planck-Institut für Neurobiologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

Recherche-Reise zum European XFEL und DESY nach Hamburg

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Lupinen beim Trinken zugeschaut – erstmals 3D-Aufnahmen vom Wassertransport zu Wurzeln

24.07.2017 | Biowissenschaften Chemie