Für die Umwandlung und Nutzung von abgelegenen kleinen Fördermengen an Erdgas sowie der stofflichen Nutzung von Biomasse werden neue effiziente Verfahren und kompakte (mobile) Anlagen benötigt, um eine wirtschaftlich rentable Umwandlung zu speicherfähigen, transportablen Wertprodukten mit hoher spezifischer Energiedichte zu ermöglichen. Die Biomassekonvertierung soll darüber hinaus das Landschaftsbild möglichst wenig beeinflussen – die Anlagen sollten möglichst klein sein. Erdgas, welches auf Erdölplattformen bei der Förderung von Öl anfällt, sollte nicht wie bisher üblich verbrannt werden um die Auswirkung auf den Treibhauseffekt zu minimieren (Methan besitzt einen 20-fach höheren Treibhausgaseffekt als das Verbrennungsprodukt CO₂).

Mikroreaktoren schaffen ideale Voraussetzung für die Erhöhung der Effizienz und können wärmetechnische Limitierungen bei Reaktionen zur Synthese von nutzbaren Kraftstoffen oder Chemikalien überwinden. Um Apparate und Anlagen für mehrere 100 m³/h Synthesegas bauen zu können, arbeitet das Institut für Mikroverfahrenstechnik an den Grundlagen zur Katalysatorintegration in Mikroreaktoren, den optimalen Reaktionsbedingungen sowie am Scale-up der Reaktoren vom Labor auf den Technikumsmaßstab.

Im speziellen Fall der Direktsynthese werden auch bi-funktionelle Katalysatoren für Mikroreaktoren entwickelt um die Reaktionsführung zu optimieren. Am Katalysator muss zunächst Synthesegas zu Methanol umgewandelt und dieses dann zu Di-Methyl Ether dehydratisiert werden. Optimiert man die räumliche Nähe beider Katalysatorfunktionen, so lässt sich die Reaktionsgeschwindigkeit noch zusätzlich beschleunigen.

Laborreaktor für die Entwicklung bi-funktioneller Katalysatoren für die Direktsynthese von DME