Entwicklung und Untersuchung additiv gefertigter Adsorber für die CO₂-Abscheidung

Hintergrund und Motivation

Die Abscheidung von CO₂ aus der Luft ist ein zentraler Baustein auf dem Weg zu einer klimaneutralen Die Abscheidung von CO₂ aus der Luft ist ein zentraler Baustein auf dem Weg zu einer klimaneutralen Industrie. Neue Verfahren wie die thermische Vakuum-Swing-Adsorption (TVSA) ermöglichen eine effiziente Rückgewinnung von CO₂ und eröffnen spannende Forschungsfelder in der Verfahrenstechnik. Die additive Fertigung (Additive Manufacturing, AM) bietet dabei neue Möglichkeiten im Apparatebau: Komplexe, strömungsoptimierte Strukturen können hergestellt werden, die eine deutliche Prozessintensivierung sowie eine verbesserte Wärme- und Stoffübertragung ermöglichen.

Am Institut für Mikroverfahrenstechnik (IMVT) werden derzeit verschiedene Adsorberkonzepte für die CO₂-Abscheidung untersucht. Im Fokus steht die TVSA-Technologie als effizientes Verfahren zur regenerativen CO₂-Rückgewinnung. Durch die Verbindung von AM-basiertem Design und verfahrenstechnischer Modellierung entstehen neuartige Adsorberstrukturen mit hohem Potenzial für Energieeffizienz und Skalierbarkeit. Diese Arbeit bietet engagierten Studierenden der Verfahrenstechnik oder des Chemieingenieurwesens die Möglichkeit, aktiv an der Entwicklung einer innovativen Technologie für die CO₂-Kreislaufwirtschaft mitzuwirken.

Thema und Aufgaben

Im Rahmen dieser Arbeit soll ein einfaches TVSA-Versuchssystem aufgebaut und genutzt werden, um verschiedene Adsorberdesigns zu vergleichen und zu bewerten.

Die Arbeit umfasst insbesondere:

• Literaturrecherche zu TVSA-Verfahren und Adsorberkonzepten
• Aufbau und Inbetriebnahme einer kleinen Versuchsanlage
• Entwicklung und Konstruktion unterschiedlicher Adsorberkonzepte
• Durchführung ausgewählter Experimente und Auswertung der Ergebnisse
• Vorstellung der Ergebnisse im Rahmen eines Institutsseminars

Rahmenbedingungen

• Studienrichtung: Verfahrenstechnik, Chemieingenieurwesen oder Maschinenbau
• Interesse an Apparatebau, Konstruktion und experimenteller Arbeit
• Sprache: Deutsch

• Beginn: Nach Absprache

  Betreuer: Mertcan Kaya (mertcan.kaya@kit.edu)