Internationales Konsortium will die Dekarbonisierung der Luftfahrt vorantreiben
© Sasol
JOHANNESBURG, Südafrika, 24. Mai 2022: Im Forschungsprojekt CARE-O-SENE entwickeln Partner aus Deutschland und Südafrika neue Katalysatoren für grüne Flugtreibstoffe.
Das Unternehmen Sasol und das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) werden ein Konsortium leiten, das Katalysatoren der nächsten Generation entwickeln und optimieren will. Diese spielen eine Schlüsselrolle für die Entwicklung nachhaltiger Flugtreibstoffe (sustainable aviation fuels - SAF) und sind Grundlage für einen nachhaltigen Luftfahrtsektor.
Der Präsident von Südafrika, Cyril Ramaphosa, und der Bundeskanzler Olaf Scholz nahmen heute an einer Festveranstaltung am Sasol-Hauptsitz in Johannesburg teil, auf der der Beginn des Forschungsprojekts CARE-O-SENE verkündet wurde. Es ist geplant, dass das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt wird.
Sasol bringt fünf weitere, weltweit führende Partner aus Deutschland und Südafrika zusammen, um die Entwicklung von Katalysatoren zu beschleunigen. Damit soll die wirtschaftliche Produktion von grünem Kerosin auf der Basis der Fischer-Tropsch-Technologie vorangetrieben werden.
„Wir freuen uns, dass wir dieses wichtige Projekt koordinieren dürfen”, sagt Fleetwood Grobler, Präsident und Chief Executive Officer von Sasol Limited. „Durch unsere Expertise in der Fischer-Tropsch-Technologie und der Katalyse sind wir der ideale Partner, um die Dekarbonisierung der Luftfahrt in Deutschland und der Welt voranzutreiben.”
Prof. Dr. Bernd Rech, Wissenschaftlicher Geschäftsführer des HZB, ergänzt: „CARE-O-SENE ermöglicht uns, Innovationen auf dem gesellschaftlich relevanten Gebiet der grünen Energien zu beschleunigen. Dies können wir nur in globaler Zusammenarbeit erreichen, in der wir Grundlagenforschung und Technologieentwicklung für die Industrie umfassend vereinen und zusammendenken.”
Mit ihrer Expertise tragen weitere Partner zum Gelingen des Projekts bei: das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS), das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), die Universität Kapstadt (UCT) und die INERATEC GmbH. Das Konsortium dankt dem Bundesministerium für Bildung und Forschung für die Unterstützung dieses wichtigen Vorhabens.
CARE-O-SENE hat eine Laufzeit von drei Jahren und verfolgt das Ziel, mit der Forschung an Katalysatoren die Weichen für eine großflächige Kommerzialisierung der grünen Kerosinproduktion bis 2025 zu stellen. Katalysatoren werden eingesetzt, um chemische Reaktionen zu beschleunigen sowie die Ausbeute und die Qualität der Endprodukte zu erhöhen. Es wird erwartet, dass die neuen FT-Katalysatoren die Kerosin-Ausbeute des Prozesses auf über 80 Prozent erhöhen und damit den Einsatz von Ressourcen optimieren.
Im Gegensatz zu herkömmlichem Kerosin, das aus fossilen Rohstoffen gewonnen wird, werden grüne Flugtreibstoffe (SAF) aus grünem Wasserstoff und nachhaltigen Kohlendioxidquellen hergestellt. Die Entwicklung von SAF ist der Schlüssel zur Dekarbonisierung der Luftfahrt, in der fossile Brennstoffe bislang schwer zu ersetzen sind. In der zugrundeliegenden Fischer-Tropsch-Technologie ist Sasol seit mehr als 70 Jahren weltweit führend.
- Iridiumfreie Katalysatoren für die saure Wasserelektrolyse untersuchtWasserstoff wird künftig eine wichtige Rolle spielen, als Brennstoff und als Rohstoff für die Industrie. Um jedoch relevante Mengen an Wasserstoff zu produzieren, muss Wasserelektrolyse im Multi-Gigawatt-Maßstab machbar werden. Ein Engpass sind die benötigten Katalysatoren, insbesondere Iridium ist ein extrem seltenes Element. Eine internationale Kooperation hat daher Iridiumfreie Katalysatoren für die saure Wasserelektrolyse untersucht, die auf dem Element Kobalt basieren. Durch Untersuchungen, unter anderem am LiXEdrom an der Berliner Röntgenquelle BESSY II, konnten sie Prozesse bei der Wasserelektrolyse in einem Kobalt-Eisen-Blei-Oxid-Material als Anode aufklären. Die Studie ist in Nature Energy publiziert.
- Lithium-Schwefel-Batterien mit wenig Elektrolyt: Problemzonen identifiziertMit einer zerstörungsfreien Methode hat ein Team am HZB erstmals Lithium-Schwefel-Batterien im praktischen Pouchzellenformat untersucht, die mit besonders wenig Elektrolyt-Flüssigkeit auskommen. Mit operando Neutronentomographie konnten sie in Echtzeit visualisieren, wie sich der flüssige Elektrolyt während des Ladens und Entladens über mehrere Schichten verteilt und die Elektroden benetzt. Diese Erkenntnisse liefern wertvolle Einblicke in die Mechanismen, die zum Versagen der Batterie führen können, und sind hilfreich für die Entwicklung kompakter Li-S-Batterien mit hoher Energiedichte.
- Selbstorganisierte Monolage verbessert auch bleifreie Perowskit-SolarzellenZinn-Perowskit-Solarzellen sind nicht nur ungiftig, sondern auch potenziell stabiler als bleihaltige Perowskit-Solarzellen. Allerdings sind sie auch deutlich weniger effizient. Nun gelang einem internationalen Team eine deutliche Verbesserung: Das Team identifizierte chemische Verbindungen, die von selbst eine molekulare Schicht bilden, welche sehr gut zur Gitterstruktur von Zinn-Perowskiten passt. Auf dieser Monolage lässt sich Zinn-Perowskit mit hervorragender optoelektronischer Qualität aufwachsen.