Elektrolyte für die elektrochemische CO2-Reduktion

Elektrolyte für die elektrochemische CO₂-Reduktion

Aufgrund des Klimawandels rückt die Schließung des  CO₂-Kreislaufes zunehmend in den Fokus der Forschung. Da CO₂-Emissionen nicht immer vermieden werden können (z.B. Zementindustrie), soll das CO₂ in andere wertvolle Basischemikalien (z.B. Ethanol und Ethylen) umgewandelt werden.

Dazu kann genau wie bei der Herstellung von grünem Wasserstoff erneuerbarer Strom in einer Elektrolyse genutzt werden. In der weitreichend bekannten Wasserelektrolyse werden wässrige Elektrolyte (z.B. Kaliumhydroxid in Wasser) genutzt, um die elektrische Leitfähigkeit zu erhöhen. Die Leitfähigkeit ist ein entscheidender Faktor, um die Produktausbeute pro Zeit zu erhöhen. Allerdings können wässrige Elektrolyten nicht für die CO₂-Reduktion genutzt werden, da sich CO₂ nur in geringen Mengen in Wasser löst und somit nicht mit den aktiven Elektroden interagieren kann. Das führt wiederum zu einer geringen Selektivität der gewünschten Basischemikalien. Als Alternative können organische Elektrolyten eingesetzt werden, in die sich mehr CO₂ unter erhöhtem Druck löst. Allerdings sind die elektrischen Leitfähigkeiten und CO₂-Löslichkeiten von organischen Elektrolyten häufig nicht in der Literatur zu finden. Daher werden diese im Rahmen dieses Projektes untersucht.

Dieses Forschungsprojekt befasst sich in den Bereichen der Verfahrenstechnik, Elektrochemie, Thermodynamik und der Informatik genauer mit folgenden Themen:

• Automatisierte Messung der elektrischen Leitfähigkeit unter Umgebungsbedingungen
• Machine Learning zur Vorhersage von elektrischen Leitfähigkeiten
• Messung der elektrischen Leitfähigkeit und CO₂-Löslichkeit unter erhöhtem Druck

Ansprechpartner für Abschlussarbeiten zum Thema "Elektrolyte für die elektrochemische CO₂-Reduktion"

Marvin Dorn, M.Sc.

Raum: IC 3/177

Tel: +49-(0)234 32-25522

E-Mail: dorn@vtp.rub.de