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P: Fachverband Plasmaphysik

P 20: Invited talks V

P 20.2: Invited Talk

Friday, April 1, 2022, 11:30–12:00, P-H11

Plasma für die Gaskonversion: Power-to-X — •Andreas Schulz, Katharina Wiegers, Matthias Walker und Günter Tovar — Universität Stuttgart, IGVP, Pfaffenwaldring 31, 70569 Stuttgart, Germany

Im Koalitionsvertrag 2021 - 2025 zwischen der Sozialdemokratischen Partei Deutschlands (SPD), BÜNDNIS 90 / DIE GRÜNEN und den Freien Demokraten (FDP) „Mehr Fortschritt wagen“ steht als eines der großen Ziele, die Klimaneutralität spätestens 2045 zu erreichen. Das Umweltbundesamt beziffert den deutschen Primärenergiebedarf für 2018 auf 3.942.341 TJ (1,1 EWh); davon liegt alleine der Anteil für die chemische Industrie bei rund 42 %. Für das Erreichen der angestrebten Klimaneutralität müssen Technologien erforscht werden, die Energie aus erneuerbaren Ressourcen für die chemische Industrie nutzbar machen. Eine Möglichkeit ist, elektrische Energie über Plasmaverfahren in die chemische Synthese zu integrieren. Dabei muss sich das Plasma gegenüber etablierten und sehr gut erforschten Verfahren, wie die Elektrolyse oder elektrische Widerstandserwärmung (Power-to-Heat), behaupten. Grundsätzlich wird ein Plasma dazu genutzt, um ein energetisch tief liegendes Molekül durch Energiezufuhr in einen aktivierten Zustand überzuführen. Aktuell sind am IGVP die Moleküle CO2, N2, und H2O im Fokus der Forschung. CO2 wird durch Dissoziation in CO und O· zerlegt, N2 mit O2 zu NO reagiert und aus H2O wird für die Radikalchemie die beiden Radikale ·OH und H· erzeugt.