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Die Hydrierung von CO/CO2-Gemischen führt zu Dimethylether (DME), einem Intermediat für die weitere Konversion zu Kohlenwasserstoffen (auch DME selber stellt bereits eine potenzielle Alternative zu herkömmlichem Dieselkraftstoff dar). Die einstufige Prozessführung erfordert Katalysatoren, die sowohl die Bildung von Methanol als auch dessen Dehydratisierung zu DME katalysieren. Die einstufige Konversion von CO2/H2 zu DME ist vergleichsweise weniger untersucht als die von CO/H2, bietet jedoch neben der Vermeidung einer energetisch ungünstigen RWGS-Stufe den Vorteil, CO2 direkt stofflich zu nutzen.
Hauptaufgaben in diesem Forschungsthema sind die Entwicklung und Erforschung hochaktiver hybrider und multifunktioneller Katalysatoren, die in der Basis eine Methanol-bildende und eine dehydratisierende Funktionalität aufweisen. Die Herstellung neuer Katalysatormaterialien beinhaltet die umfassende Charakterisierung der Morphologie und physikalischer Kenngrößen, der Oberflächeneigenschaften und der Bulkmaterialien sowie die Untersuchung der Scaleup-Fähigkeit der Synthesen.
Die Untersuchungen zur einstufigen DME-Synthese werden an Reaktorsystemen durchgeführt, die sowohl die Betrachtung von Modellkatalysatoren ermöglicht als auch die Bestimmung der prozesstechnisch relevanten reaktionskinetischen Parameter und dynamische Betriebsweisen einschließt.

Das Netzwerk „Elektrifizierung Technischer Organischer Synthesen (ETOS)“ strebt den Aufbau eines interdisziplinären Innovationsnetzwerkes an, dass sich mit dem Transfer elektroorganischer Synthesen vom Labor- in den industriellen Maßstab beschäftigt. Ziel ist es die nachhaltige elektrochemische Herstellung von organischen Wertstoffen und Chemikalien (Power-to-Chemicals) als Schlüsseltechnologie der chemischen Industrie in Deutschland zu etablieren. ETOS ist die erste große Technologieplattform, die Brücken zwischen organischer Synthesechemie und (elektro-)chemischer Verfahrens- und Reaktions-technik schlägt und neuartige Lösungsansätze und Schlüsseltechnologien für nachhaltige, robuste und zukunftsfähige Prozesse und Produkte entlang der gesamten Wertschöpfungskette entwickelt. Das Netzwerk wird den Wirtschaftsstandort Deutschland stärken und zukunftsfähig gestalten und eine nachhaltige chemische Produktion im Hinblick auf die zukunftsweisenden Aspekte der Energie- und Ressourceneffizienz, Defossilisierung chemischer Prozesse bis hin zur CO2-Neutralität und der Kreislaufwirtschaft sicherstellen.
Das IKFT beteiligt sich mit dem strategische Projekt Balanced Scorecard. Das Ziel ist es in Zusammenarbeit mit den Forschungsprojekten in ETOS einen Standard zur strukturierten und ganzheitlichen Bewertung von Projekten zu entwickeln und anzuwenden. Dem Cluster wird ein Werkzeugkasten zu Verfügung gestellt mit dem die neu entwickelten Prozesse frühzeitig bewertet und in den Stand der Technik eingeordnet werden können. Damit wird frühzeitig eine zielgerichtete Entwicklung der Prozesse unterstützt.