Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme (IMM)

Kurzprofil

Unsere Wissenschaftler forschen und entwickeln in den Bereichen Energie, Chemie und Diagnostik. Die Schwerpunkte liegen dabei auf der wasserstoffbasierten Energieversorgung, der nachhaltigen Chemie und Prozessanalytik sowie der personalisierten Diagnostik und Liquid Biopsy. Mit unserer Entwicklungsarbeit leisten wir einen wesentlichen Beitrag zu den gesellschaftlichen Herausforderungen „sichere, saubere und effiziente Energie“, „Klimaschutz, Umwelt und Ressourceneffizienz“ sowie „Gesundheit“.

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Kompetenzfelder/Leistungsangebote
Wir können eine robuste Produktion von Biodiesel auch in Gegenwart von freien Fettsäuren und aus Abfallstoffen wie gebrauchten Frittierfetten realisieren. Möglich wird dies durch den Einsatz mikrostrukturierter Reaktoren in einem heterogen katalysierten Prozess, der unter überkritischen Bedingungen geführt wird.

Nutzen und Mehrwert

Beseitigung von Frittierfetten

  • Kraftstoffe
Will man den im Reformat enthaltenen Wasserstoff in Brennstoffzellen verstromen, muss das Kohlenmonoxid aus dem Synthesegas entfernt werden. Dies erfolgt durch chemische Umwandlung (Wasser-Gas-Shift und präferentielle Oxidation) oder alternativ durch Abtrennungsverfahren wie Membrantrennung oder Druckwechseladsorption.
Wir entwickeln hierfür komplette Reformersysteme auf der Basis von mikrostrukturierter Plattenwärmeübertrager-Technik.

Nutzen und Mehrwert

Dezentrale und mobile Bereitstellung von Wasserstoff ohne Druckflaschenhandling. Der Wasserstoff wird aus organischen Flüssigkeiten (z.B. Methanol, Ethanol, Diesel), für die eine Logistik existiert, gewonnen.

  • Autonomie
  • Brennstoffzelle
  • Elektromobilität

Wir beschäftigen uns mit der katalytischen Umwandlung von Ammoniak in „Spaltgas“ als brennbares wasserstoffhaltiges Gas in Industrieprozessen und Verbrennungsmotoren sowie der Katalysator- und mikrostrukturierten Reaktortechnik zur Erzeugung von reinem Wasserstoff aus grünem Ammoniak unter Darstellung der gesamten Prozesskette von der Wasserstofferzeugung über die Gasaufbereitung bis zur Verstromung in einer Brennstoffzelle. Hinzu kommen Arbeiten an einem katalytischen Konverter für das Abgas einer mit Ammoniak betriebenen Brennstoffzelle, das Restwasserstoff und Ammoniak enthält, inklusive der Entwicklung von langlebigen und robusten Katalysatoren für diesen Umwandlungsprozess. Unsere Arbeiten umfassen die Entwicklung von Reaktoren und den Bau von Systemprototypen. Anwendungsschwerpunkte liegen auf den Bereichen Transport, Logistik und Fertigungsindustrie.

Nutzen und Mehrwert
  1. großes Potenzial als klimafreundlicher Energieträger bei Nutzung von grünem Wasserstoff und erneuerbarer Energiequellen in der Ammoniaksynthese und der Beseitigung von Lachgas- und NOx-Emissionen
  2. einfacher handhabbar in Transport und Speicherung als Wasserstoff (geringerer Druck, höhere Temperatur)
  3. etablierte Verfahren im Einsatz, sodass Sicherheitsrisiken gut beherrscht werden
  4. Kosten von Ammoniak werden im Vergleich zu Alternativen wie synthetischem Diesel, Methanol oder komprimiertem Wasserstoff für viele mobile Anwendungen als niedriger eingeschätzt
  • Kraftstoffe
Dr. Stefan Kiesewalter
Dr. Stefan KiesewalterAnsprechpartner
Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme
Carl-Zeiss-Str. 18-20
55129 Mainz
TEL: 06131 – 990323
FAX: 06131 – 990205
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