Hochdurchsatzverfahren für Wasserstofflösungen HTE und Heraeus arbeiten an der katalytischen Spaltung von Ammoniak

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Um den Wasserstofftransport per Ammoniak praktikabler zu machen, entwickeln HTE und Heraeus neue Katalysatoren. Getestet wird unter realistischen Bedingungen – mit Erfolg: Ein besonders stabiler Ruthenium-Katalysator steht nun vor der Markteinführung.

Die BASF-Tochter HTE hat mit dem Edelmetallspezialisten Heraeus Precious Metals eine R&D-Dienstleistungsvereinbarung abgeschlossen. Der Schwerpunkt der Kooperation liegt auf dem Screening verschiedener Materialien zur katalytischen Spaltung von Ammoniak zur Gewinnung von Wasserstoff. Im Rahmen dieses Screening-Projekts wurde eine der modernsten Hochdurchsatzanlagen von HTE eingesetzt mit dem Ziel, den optimalen Katalysator für kommerzielle Anwendungen zu identifizieren.

Wasserstoff nimmt mit Blick auf die globalen Nachhaltigkeitsziele eine Schlüsselrolle ein. Dazu wird weltweit an verschiedenen Lösungen zur Erzeugung, zum Transport, sowie zum Einsatz von Wasserstoff gearbeitet. Ein wichtiger Bestandteil ist der effiziente Transport von grünem Wasserstoff zwischen Regionen, die ausreichend Herstellungsressourcen haben und Standorten, die diesen einsetzen möchten. Als eines der geeignetsten Transportmedien wird Ammoniak gehandelt. Die katalytische Spaltung des Ammoniaks über Edelmetallkatalysatoren ist dabei ein vielversprechender Weg, um den im Ammoniak transportierten Wasserstoff am Einsatzort ressourcenschonend nutzbar zu machen.

Unter Verwendung einer 16-fach Hochdurchsatzanlage konnte HTE das Screening von Katalysatoren unter herausfordernden Testbedingungen erfolgreich realisieren. Während des Projekts wurde gleichzeitig mit hohen Temperaturen, jenseits von 700 °C, und Drücken im mittleren zweistelligen Bereich gearbeitet. Die im Rahmen des Projekts gesammelten Daten halfen Heraeus Precious Metals bei der Identifizierung von geeigneten Katalysatoren zur Spaltung von Ammoniak. Dank modernster Hochdurchsatztechnologie konnte eine Vielzahl an Materialien in kürzester Zeit und unter einer Vielzahl von Prozessparametern untersucht werden. Mit Hilfe eines ganzheitlichen, digitalen Workflows wurden die Experimente vollautomatisch durchgeführt, online-analytisch begleitet und die generierten Daten mit der Softwarelösungen des Unternehmens dokumentiert und ausgewertet. Die umfassende Kompetenz von Heraeus Precious Metals im Bereich der Edelmetalle war entscheidend, um aussichtsreiche Katalysatorkandidaten schnell auszuwählen und effektiv zu optimieren.

„Edelmetalle spielen eine unverzichtbare Rolle in der Chemie- und Energieindustrie. Dank der Hochdurchsatztestung bei HTE konnten wir eine Vielzahl edelmetallbasierter Katalysatoren testen. Uns war es dabei besonders wichtig, dass die Testung unter industriell relevanten Bedingungen hinsichtlich Druck, Temperatur und Feed-Zusammensetzung erfolgt, was speziell für das Ammoniak-Cracking eine große Herausforderung darstellt. Dadurch konnten wir einen extrem leistungsfähigen und äußerst stabilen Ruthenium-Katalysator entwickeln und werden diesen nun in den Markt einführen. Dies ermöglicht zukünftig einen noch effizienteren und nachhaltigeren Ammoniak-Cracking-Prozess und stellt somit einen wesentlichen Beitrag für den Übergang zu einer nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft dar,“ erklärt Ingo Gräf, Global Head of Innovation – Chemicals, Heraeus Precious Metals.

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