Leistungsstarker Nickel-Monolith-Katalysator trägt zur Reduzierung von Stickoxiden aus Kraftwerken bei

Katalysatoren beseitigen Schadstoffe, bevor diese in unsere Umwelt gelangen und diese verschmutzen können. Ein neuer Nickel-Monolith-Katalysator aus Spanien trägt zur Reduzierung von Stickoxiden aus Kraftwerken bei.

Unter dem Druck einer immer strenger werdenden Umweltgesetzgebung sind Ingenieure ständig auf der Suche nach besseren, saubereren Arten der Energieerzeugung. Auf diesem Gebiet treten Vergasungsanlagen in den Vordergrund. In solchen Anlagen werden Kohle oder andere karbonhaltige Brennstoffe durch Einwirkung von Dampf, Sauerstoff und Luft unter Hochdruck- und Hochtemperaturbedingungen aufgespalten. Die Nebenprodukte der Spaltung werden in Gas umgewandelt, das dann zur Strom- bzw. Wärmeerzeugung verbrannt wird.

Durch solche Kraftwerke können alternative Brennstoffe wie Teer und Biomasse aufbereitet werden. Es gilt jedoch noch ein Hindernis zu überwinden die Stickoxid-Reduktion auf ein annehmbares Maß. Dies wird durch Katalyse erreicht, d.h durch die Umwandlung von Ammoniak im Vergasungsstrom in harmlose Nebenprodukte.

Eine Gruppe an der Universidad Complutense de Madrid startete eine eingehende Untersuchungskampagne, um ausreichend Daten zur Effektivität verschiedener Katalysatoren unter verschiedenen Betriebsbedingungen zusammenzutragen. Aufgrund seines nützlichen Widerstands hinsichtlich Wärmeausdehnung und -kontraktion sowie seiner optimalen Reaktionsoberflächeneigenschaften wurde ein Nickel-Monolith-Katalysator ausgewählt.

Um Deaktivierungsprobleme zu lösen, wurde ein großer Aufwand betrieben. Darüber hinaus wurde im Laufe des Projekts ein Modell entwickelt und verbessert, das einen wertvollen Einblick in die Rolle der Betriebsbedingungen bei der Katalysatorleistung liefert. Es wurden die kritischen Systemvariablen bestimmt: die Lufttrennung im Vergaser/katalytischen Reformersystem, das Wasser/Kohlenstoff-Verhältnis und die Eintrittstemperatur am Katalysator.

Durch die sorgfältige Veränderung dieser Parameter konnte fast die gesamte Ammoniakmenge in eine andere Chemikalie als Stickoxid umgewandelt werden. So kann die beim Betrieb eines solchen Kraftwerks entstehende Luftverschmutzung besser kontrolliert werden.

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Prof. Jose Corella
Universidad Complutense de Madrid
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