Das Institut für Future Fuels trägt dazu bei, erneuerbare Ressourcen verfügbar zu machen, um fossile Ressourcen ersetzen zu können. Wir erarbeiten Lösungen dafür, wie sich Wasserstoff und Kraftstoffe aus den Ausgangsstoffen Wasser, CO2 und Stickstoff und mit Einsatz von erneuerbaren Energien kostengünstig im großtechnischen Maßstab erzeugen lassen.
Das erwartet dich
Methanol ist eine wichtige Basischemikalie und wird als vielversprechender Wasserstoffträger diskutiert, um beispielsweise fossile Kraftstoffe im Schiffsverkehr zu ersetzen. Zurzeit wird Methanol jedoch fast ausschließlich unter Einsatz von fossilen Energieträgern und über den Umweg der Synthesegaserzeugung gewonnen. Für eine nachhaltige Herstellung soll nun die direkte Synthese aus grünem Wasserstoff und Kohlendioxid, das aus der Luft abgeschieden oder aus industriellen Punktquellen aufgefangen wird, untersucht werden. Aufgrund der fluktuierenden Einspeisung von Wind- und Solarenergie, soll diese Synthese möglichst dynamisch durchgeführt werden können. Hierzu bauen wir eine Pilotanlage in Jülich auf, die ca. 1 kg Methanol pro Stunde erzeugen, und als Testplattform für die Forschung an neuen Katalysatoren, Strukturen und Betriebspunkten dienen soll. Die Entwicklung eines Reaktormoduls stellt hierbei eine besondere Herausforderung dar, denn das Reaktormodul soll verschiedene Betriebspunkte, einen einfachen Wechsel des Katalysatormaterials, sowie die Integration der Messtechnik ermöglichen.
Masterarbeit über die Auslegung eines chemischen Reaktormoduls zur Methanolherstellung: Auslegung, Simulation und Design eines Reaktormoduls zur Erzeugung von Methanol aus (grünem) Wasserstoff und Kohlendioxid
Deine Aufgaben
- Literaturrecherche zu Reaktionskinetiken und Simulation reaktiver Katalysatorschüttungen /-strukturen
- Simulationen basierend auf einer vorherigen Arbeit als Grundlage für die Auslegung
- Parameterstudien basierend auf dem Simulationsmodell (Geometrie, Betriebspunkt etc.)
- Auslegung und Design des Reaktors unter Berücksichtigung von Sicherheitsanforderungen (Druckgeräterichtline), praktischen (einfacher Wechsel des Katalysatormaterials) und wissenschaftlichen Anforderungen (Integration von Messtechnik)
- Abschätzung der Wirkung von Nebenprodukten
Das bringst du mit
- aktuell eingeschrieben in einem Studiengang der Ingenieurswissenschaften, z. B. Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Energietechnik
- Grundlagen im Bereich CAD
- Grundkenntnisse im Bereich Chemie & Reaktionskinetik
- Grundkenntnisse einer Programmiersprache (z.B. Python)
- gute Englischkenntnisse
Wir freuen uns darauf, dich kennenzulernen!
Fragen zu dieser Position (Kennziffer 1258) beantwortet dir gerne:
Dr. Dimitrios Dimitrakis
Tel.: 02461 93730 304