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 Zellen auf Wanderschaft: Falten in der Zellmembran liefern Material für nötige Auswölbungen
23.11.2017 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

nachricht Neues Verfahren zum Nachweis eines Tumormarkers in bösartigen Lymphomen
23.11.2017 | Wilhelm Sander-Stiftung

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: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Ecology Across Borders: International conference brings together 1,500 ecologists

15.11.2017 | Event News

Road into laboratory: Users discuss biaxial fatigue-testing for car and truck wheel

15.11.2017 | Event News

#Berlin5GWeek: The right network for Industry 4.0

30.10.2017 | Event News

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Kinderanästhesie aktuell: Symposium für Ärzte und Pflegekräfte

23.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Seminar „Leichtbau im Automobil- und Maschinenbau“ im Haus der Technik Berlin am 16. - 17. Januar 2018

23.11.2017 | Seminare Workshops

Biohausbau-Unternehmen Baufritz erhält von „ Capital“ die Auszeichnung „Beste Ausbilder Deutschlands“

23.11.2017 | Unternehmensmeldung