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 Wie sich das Wasser in der Umgebung von gelösten Molekülen verhält
22.05.2017 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Myrte schaltet „Anstandsdame“ in Krebszellen aus
22.05.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

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: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Im Focus: Neuer Ionisationsweg in molekularem Wasserstoff identifiziert

„Wackelndes“ Molekül schüttelt Elektron ab

Wie reagiert molekularer Wasserstoff auf Beschuss mit intensiven ultrakurzen Laserpulsen? Forscher am Heidelberger MPI für Kernphysik haben neben bekannten...

Im Focus: Wafer-thin Magnetic Materials Developed for Future Quantum Technologies

Two-dimensional magnetic structures are regarded as a promising material for new types of data storage, since the magnetic properties of individual molecular building blocks can be investigated and modified. For the first time, researchers have now produced a wafer-thin ferrimagnet, in which molecules with different magnetic centers arrange themselves on a gold surface to form a checkerboard pattern. Scientists at the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel and the Paul Scherrer Institute published their findings in the journal Nature Communications.

Ferrimagnets are composed of two centers which are magnetized at different strengths and point in opposing directions. Two-dimensional, quasi-flat ferrimagnets...

Im Focus: XENON1T: Das empfindlichste „Auge“ für Dunkle Materie

Gemeinsame Meldung des MPI für Kernphysik Heidelberg, der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster

„Das weltbeste Resultat zu Dunkler Materie – und wir stehen erst am Anfang!“ So freuen sich Wissenschaftler der XENON-Kollaboration über die ersten Ergebnisse...

Im Focus: World's thinnest hologram paves path to new 3-D world

Nano-hologram paves way for integration of 3-D holography into everyday electronics

An Australian-Chinese research team has created the world's thinnest hologram, paving the way towards the integration of 3D holography into everyday...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

14. Dortmunder MST-Konferenz zeigt individualisierte Gesundheitslösungen mit Mikro- und Nanotechnik

22.05.2017 | Veranstaltungen

Branchentreff für IT-Entscheider - Rittal Praxistage IT in Stuttgart und München

22.05.2017 | Veranstaltungen

Flugzeugreifen – Ähnlich wie PKW-/LKW-Reifen oder ganz verschieden?

22.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Myrte schaltet „Anstandsdame“ in Krebszellen aus

22.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

22.05.2017 | Physik Astronomie

Wie sich das Wasser in der Umgebung von gelösten Molekülen verhält

22.05.2017 | Biowissenschaften Chemie