Halocycles − Halogenkreisläufe als wichtige Beiträge zur Stabilisierung des Stromnetzes und zur Defossilierung der zukünftigen industriellen Gesellschaft

Schwerpunktthema: RessourcenEffizienz
Art der Förderung: Projektförderprogramme
Programm: CZS Durchbrüche
Geförderte Institution:
  • Johannes Gutenberg-Universität Mainz

In einer Kreislaufwirtschaft sollen organische Halogenverbindungen wie Teflon elektrochemisch zu neuen Werkstoffen umgesetzt und so wiederverwertet werden. Durch die Nutzung von Stromüberschüssen könnte der flexible Prozess dabei zur Stabilisierung des Stromnetzes beitragen.

Ziele

Organische Halogenverbindungen wie beispielsweise Teflon oder PVC sind aus modernen Anwendungen nicht mehr wegzudenken, da sie über bestimmte einzigartige Eigenschaften verfügen. Bisher werden diese Halogenverbindungen nach dem Gebrauch verbrannt. Eine Rückgewinnung erfolgt – sofern dies überhaupt gelingt – nur aus den Rauchgasen. Dabei geht das Kohlenstoffgerüst verloren und es werden in erheblichem Maße Treibhausgase freigesetzt. Darüber hinaus müssen die Verbrennungsvorgänge bei sehr hohen Temperaturen ablaufen, um unter anderem die Bildung von gefährlichen Dioxinen zu vermeiden.

Halocycles verfolgt hier einen grundsätzlich anderen Weg: Elektrochemisch sollen die Halogene als negativ geladene Ionen (Anionen) oder halogenorganische Bausteine freigesetzt werden. Das Kohlenstoffgrundgerüst wird dabei erhalten und kann als Rohstoffquelle für chemische Prozesse dienen. Die Ergebnisse sollen die Grundlage für eine Kreislaufwirtschaft der Halogene unter Einbeziehung der organischen Halogenverbindungen bilden. Der Prozess soll so flexibel gestaltet werden, dass Stromüberschüsse dabei genutzt werden können und das Stromnetz zusätzlich stabilisiert wird.

Das Projekt adressiert damit gleich mehrere aktuelle Problemstellungen:

  • Begrenzte Verfügbarkeit von fossilen Grundstoffen für organische Halogenverbindungen
  • Umweltgefährdung durch polyhalogenierte organische Abfälle
  • Freisetzung von großen Mengen CO2 und Zerstörung des Kohlenstoffgerüsts bei Rückgewinnung aus Rauchgasen
  • Stromüberschussproduktion aus erneuerbaren Energien

Beteiligte Personen:

Dr. Karla Hillerich

Programm-Managerin

Telefon: +49 (0) 711 162 213 – 21

E-Mail: karla.hillerich@carl-zeiss-stiftung.de

Prof. Dr. Siegfried Waldvogel

Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Detailinformation:

Schwerpunktthema: RessourcenEffizienz
Programm: CZS Durchbrüche
Art der Förderung: Projektförder­programme
Zielgruppe: Professor:innen
Fördersumme: 4.034.000 €
Zeitraum: April 2023 - März 2029

Geförderte Institution:

Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Johannes Gutenberg-Universität Mainz