Sub-Project II: Device Research
Das Sub-Projekt II untersucht und vergleicht drei technische Ansätze zur Abscheidung von CO2 aus der Umgebungsluft und deren Skalierung. Die Untersuchung des Adsorptionsansatzes (1) umfasst die Materialsynthese und -charakterisierung, Simulationen auf Systemebene, sowie die Systemgestaltung und -demonstration in einer Mini-Anlage. Der Membranadsorptionsansatz (2) untersucht die Anwendung von hochporösem Material mit funktionelle Gruppen, die als Adsorptionsstellen dienen. Der Elektro-Swing-Ansatz (3) untersucht die Nutzbarkeit von Elektrochemie für den Regenerationsschritt des Sorptionsmittels. Bei diesem Ansatz wird - im Kontrast zu den ersten beiden Asätzen - für den Regenerationsschritt nur elektrische Energie benötigt, ohne dass eine Wärmequelle erforderlich ist.
Adsorbent Path:
Adsorption is currently the most frequently utilized DAC technology, although its high energy demand represents a major obstacle for scale-up. Process analysis will determine the energy demand as a function of the ambient conditions (temperature, pressure, humidity) and selected adsorbents will be investigated and tested in a mini plant.


Membrane Adsorbent Path:
With the membrane separation approach, hollow fiber membrane adsorber units with highly porous material are used. The material contains functional groups, which function as adsorption sites.

Electro Swing Approach:
The electrochemical process requires only electrical energy for the regeneration step, without the need for a heat source. Investigation of 3 concepts:
1. Amino acid

2. EMAR
3. Polymer


Industry Offers
Sub-project lead

Prof. Dr. Ralf Peters
Institute of Energy Technologies, Elektrochemische Verfahrenstechnik (IET-4), Forschungszentrum Jülich
E-Mail: ra.peters@fz-juelich.de
Partners working on this sub-project:

Forschungszentrum Jülich
- Institute of Energy Technologies, Elektrochemische Verfahrenstechnik (IET-4)
- Institute of Energy Materials and Devices, Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren (IMD-2)

Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie
- Helmholtz Young Investigators Group “Electrochemical Conversion"

Helmholtz-Zentrum Hereon
- Institut für Membranforschung

Karlsruher Institut für Technologie
- Institut für Funktionelle Grenzflächen
- Institut für Mikroverfahrenstechnik

Technische Universität Berlin
- Institut für Chemie
the scientists
Forschungszentrum Jülich
Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren (IMD-2)
Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren (IMD-2)
Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren (IMD-2)
Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren (IMD-2)
Director
Principal Investigaton
Investigator
Principal Investigator
Aaron Silas Jajjawi, M.Sc.
Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren (IMD-2)
Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren (IMD-2)
PhD Student
PhD Student
Helmholtz-Zentrum Hereon
Institute of Membrane Research, Hereon Geesthacht
Department of Microporous Polymers
Institute of Membrane Research, Hereon Geesthacht
Department of Microporous Polymers
Polymertechnologie
Mikroporöse Polymere
Investigator
Investigator
Principal Investigator
Investigator
Institute of Membrane Research
PhD Student
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie
Tamino Bosse, M.Sc.
Helmholtz Young Investigators Group “Electrochemical Conversion"
Helmholtz Young Investigators Group “Electrochemical Conversion"
Principal Investigator
PhD Student
Karlsruher Institut für Technologie
Institut für Mikroverfahrenstechnik (IMVT)
Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG)
Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG)
Institut für Mikroverfahrenstechnik (IMVT)
Principal Investigator
Principal Investigator
Post-Doc
Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG)
Institut für Mikroverfahrenstechnik (IMVT)
PhD Student
PhD Student
PhD Student
PhD Student
Institut für Mikroverfahrenstechnik (IMVT)
PhD Student
Technische Universität Berlin
Dr. Liang Liang
Institut für Chemie