Aufbau und Auslegung eines Fischer-Tropsch-Reaktors zur dezentralen Herstellung nachhaltiger Flugkraftstoffe
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Stellenart:
Masterarbeit
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Starttermin: ab sofort möglich oder nach Vereinbarung
Betreuer: Harald Bürgmayr (harald.buergmayr@kit.edu)
Aufgabensteller: Prof. Dr. Roland Dittmeyer
Hintergrund & Motivation
Nachhaltiger Flugtreibstoff ist ein Schlüsselbaustein auf dem Weg zur Energiewende und gewinnt im Streben nach umweltfreundlichen Möglichkeiten im Flugverkehr immer mehr an Bedeutung. Sustainable Aviation Fuel (SAF), das durch innovatives Power-to-Liquid-Verfahren (PtL) hergestellt wird, nutzt erneuerbare Energien zur Umwandlung von Kohlendioxid und Wasser in flüssige Kraftstoffe und bietet einen vielversprechenden Weg, um die Treibhausgasemissionen im Vergleich zu herkömmlichem Kerosin deutlich zu reduzieren. Darüber hinaus ist SAF als "Drop-in"-Treibstoff konzipiert, d. h. es kann ohne Änderungen in bestehenden Flugzeugtriebwerken und Treibstoffinfrastrukturen verwendet werden, was einen reibungsloseren Übergang zu nachhaltigen Praktiken ermöglicht.
Das Institut für Mikroverfahrenstechnik (IMVT) konzentriert sich auf die dezentrale Produktion von nachhaltigen flüssigen Kraftstoffen aus Kohlendioxid, Wasser und erneuerbarem Strom durch die von IMVT entwickelte mikrostrukturierte Reaktortechnologie. Dabei wird ein vereinfachtes Verfahren zur Herstellung von synthetischem Paraffin (SPK) gemäß der Norm ASTM D7566 aus Fischer-Tropsch (FT) Rohstoffen entwickelt. Da SPK derzeit nur bis zu 50 % mit fossilem Kerosin gemischt werden darf, besteht das Ziel des vom BMDV geförderten Projekts REF4FU darin, den Gehalt an bestimmten Aromaten zu erhöhen, um die Anforderungen für eine 100-prozentige Zulassung für die Verwendung als Flugkraftstoff zu erfüllen.
Aufgaben
• Literaturrecherche zu bestehenden FT-Reaktoren für die Herstellung von nachhaltigen Treibstoffen
• Konzeption, Aufbau&Auslegung eines FT-Reaktors mit techn. Spezifikationen&Prozessparametern
• Entwicklung eines detaillierten Plans für den Aufbau und die Inbetriebnahme des Reaktors
• Dokumentation und Präsentation der erzielten Ergebnisse
Qualifikationen
• Laufendes Masterstudium im Bereich Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik, Maschinenbau, technische Chemie oder vergleichbarer Studiengang
• Grundlegendes Verständnis von chemischen Prozessen und Reaktordesign
• Begeisterung für die Energiewende und Klimaschutz
• Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
• Gute Kommunikationsfähigkeiten in Deutsch und/oder Englisch