CELBICON – Kosteneffiziente Umwandlung von Kohlendioxid in Feinchemikalien

Neuartige Kombination von Adsorptions-, elektrochemischen und biochemischen Umwandlungstechnologien

Ziel des CELBICON-Projektes ist die Entwicklung von neuen „CO2-to-chemicals“-Technologien. Dieses Ziel wird durch die Kombination aus Absorption von CO2 aus der Luft, elektrochemischer CO2-Umsetzung zu C1-Intermediaten und einer abschließenden Fermentation der Intermediate zu höherwertigen Chemikalien erreicht. Vor Beginn des CELBICON-Projektes haben die Teilsysteme als Einzelkomponenten verschiedene Technologiereifegrade erreicht. Während des CELBICON-Projektes werden diese Technologien weiterentwickelt und in eine dezentralisierte, kosteneffiziente und robuste Technologieplattform integriert, welche einen Technologiereifegrad von 5 erreichen soll. Die Schlüsselkriterien für die zugrundeliegenden Technologieentwicklungen sind dabei:

  • Erhöhung von Produktausbeuten bei moderaten Temperaturen und geringen Betriebskosten.
  • Integration von Material- und Energierezirkulationsloops für eine Erhöhung der Gesamteffizienz, welche  die Chancen für eine schnellere Markteinführung steigern soll.

Über eine Laufzeit von 42 Monaten streben zwölf Partner aus sieben Ländern mit ihren Entwicklungen in Schlüsseltechnologien eine beispiellose Steigerung an Produktausbeuten und Effizienz für die folgenden zwei Prozessprototypen an:

  • Das Hochdruckverfahren: Dieses ist auf die Produktion von Polyhydroxyalkanoate (PHA) als Bioplastik und Methan als Nebenprodukt zugeschnitten. Dies wird über die elektrochemische Erzeugung von Synthesegas und abschließenden spezifischen Fermentationsschritten realisiert.  Die Produktion von Furan-2-Carbonsäure wird für die Verwertung der anodischen Reaktion  verwendet.
  • Das Niederdruckverfahren: Dieses ist auf die Produktion von Isopren, Milchsäure und Monoterpenoide ausgelegt. Intermediate sind hier elektrochemisch erzeugte wasserlösliche C1-Verbindungen, welche in einem zweiten Schritt fermentiert werden. Auf der Anodenseite wird Abwasser »on-site« durch den sogenannten Advanced Oxidation Process behandelt werden.

Letztlich werden drei integrierte Versuchsanlagen entstehen, welche bei Technologiereifegrad 5 betrieben werden, um damit alle angestrebten technisch-ökonomischen Ziele zu erreichen.

Projektinformationen

Projekttitel

CELBICON – Kosteneffiziente Umwandlung von Kohlendioxid in Feinchemikalien durch eine Kombination aus Adsorptions-, elektrochemischen und biochemischen Umwandlungstechnologien

 

Projektlaufzeit

März 2016 – Januar 2020

 

Projektpartner

  • Politecnico di Torino (Italien), Koordinator
  • Technische Universiteit Delft (Niederlande)
  • Karlsruher Institut für Technologie KIT (Deutschland)
  • Université de Montpellier (Frankreich)
  • Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (Spanien)
  • Avantium Chemicals BV (Niederlande)
  • Climeworks AG (Schweiz)
  • GASKATEL Gesellschaft für Gassysteme durch Katalyse und Elektrochemie mbH (Deutschland)
  • Gensoric GmbH (Deutschland)
  • Hysytech S.R.L. (Italien)
  • Krajete GmbH (Österreich)
  • M.T.M. SRL (Italien)

Förderung

Die Forschungsarbeiten, die zu Ergebnissen in diesem Projekt führen, werden gemäß der Finanzhilfevereinbarung Nr. 679050 im Zuge des Rahmenprogramms für Forschung und Innovation Horizont 2020 der Europäischen Union gefördert.

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