HTWK Leipzig ǀ EIT/EBIT - Institut für Elektronik und Biomedizinische Informationstechnik ǀ EffElek+

EffElek+

Effizienzoptimierter Emaille-Elektrodenwerkstoff zur selektiven Synthese grüner C1-C4-Kohlenwasserstoffe - E-Fuels, grüne Chemikalien, Energieträger

Teilvorhaben HTWK: Entwicklung einer Messtechnik zur ortsaufgelösten Widerstandsmessung mit adaptiver Kontaktierung

Projektlaufzeit: 10/2024 – 03/2027

Power-to-X-Verfahren sind entscheidend für nachhaltige chemische Produktionen, stehen jedoch vor dem großen Problem des hohen Energieverbrauchs. Um CO2 effizient einzufangen und zu verarbeiten, ist eine fortschrittliche Technologie erforderlich, die Kohlendioxid energetisch effizient umwandeln kann. Die enaDyne GmbH verfolgt den Ansatz der nicht-thermischen Plasmakatalyse, bei der CO2 mittels eines elektrisch erzeugten, kalten Plasmas angeregt wird. Dies ermöglicht die Synthese von grünen Grundchemikalien wie Ethylen oder E-Fuels, ohne dass hohe Energieverluste, etwa durch Abwärme, entstehen. Das Hauptziel des Verbundprojekts “EffElek” ist die Entwicklung eines innovativen Materials, der sogenannten „Funktionskeramiken“ zur Anwendung als aktive Elektroden in der Plasmakatalyse. Diese Elektroden können aktiv Elektronen speichern und diese effizient dem Plasma zuführen, was die Elektronendichte und damit die Energieeffizienz der Plasmakatalyse deutlich steigert.

Zur Bestimmung der elektrischen Parameter der gefertigten Elektroden wird durch die Arbeitsgruppe EEL eine automatisierte, an die Probengeometrien angepasste Messtechnik entwickelt. Aufgrund der komplexen Wechselwirkungen zwischen den elektrischen Eigenschaften von plasma-aktiven Elektroden und ihren Rohstoff- und Prozessparametern erfordert ihre Entwicklung zeitaufwendige und kostenintensive experimentelle Versuchsreihen. Um diese zu beschleunigen, soll in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe “Künstliche Intelligenz und Datenbanken” der Technischen Universität und Bergakademie Freiberg parallel dazu eine KI-basierte Werkstoffsimulation aufgebaut werden. Mit dieser Lösung sollen datengetriebene Parametervorschläge generiert und in der Versuchsplanung genutzt werden um die Entwicklungsdauer deutlich zu verkürzen.