In Kürze
Das Projekt RECAPTURE entwickelt ein innovatives, hybrides CO₂-Abscheidesystem auf Basis additiv gefertigter, funktionalisierter poröser Strukturen. Durch die Kombination von 3D-Druck, optimierter Geometrie und chemischer Modifikation sollen Effizienz, Regenerierbarkeit und Skalierbarkeit der CO₂-Abscheidung deutlich verbessert und für industrielle Anwendungen nutzbar gemacht werden.
Woran wir arbeiten
Motivation
Die steigende Konzentration anthropogener CO₂-Emissionen erfordert neben Emissionsvermeidung auch leistungsfähige Technologien zur Abscheidung und Nutzung von CO₂. Bestehende Verfahren stoßen häufig an Grenzen hinsichtlich Energiebedarf, Stoffübertragung und Regenerationsaufwand. RECAPTURE adressiert diese Herausforderungen durch die Entwicklung eines neuartigen Systems, das hohe Effizienz mit guter Skalierbarkeit verbindet. Ziel ist es, CO₂ direkt an industriellen Punktquellen abzuscheiden und für nachgelagerte Nutzungsprozesse bereitzustellen.
Innovationsansatz
Kern des Projekts ist die Kombination additiver Fertigung mittels Digital Light Processing mit funktionalisierten Adsorptionsmaterialien. Durch den Einsatz komplexer poröser Strukturen werden Oberfläche und Strömung gezielt optimiert, während Druckverluste reduziert werden. Die anschließende chemische Funktionalisierung und Imprägnierung verbindet die Vorteile fester Adsorbentien mit der hohen Bindungskapazität flüssiger Systeme. So entsteht ein hybrides, regenerierbares Adsorbersystem mit hoher Leistungsfähigkeit.
Umsetzung und Mehrwert
Die Umsetzung erfolgt durch simulationsgestützte Geometrieoptimierung, additive Fertigung, thermische Nachbehandlung und gezielte chemische Funktionalisierung. Ergebnis sind hochporöse, mechanisch stabile und regenerierbare Adsorberstrukturen. Der Mehrwert liegt in einer verbesserten CO₂-Abscheideleistung bei reduziertem Energiebedarf und geringem Druckverlust. Gleichzeitig eröffnet der modulare Ansatz ein hohes Potenzial für die industrielle Skalierung und trägt zur Entwicklung nachhaltiger CCU-Technologien und einer zirkulären Kohlenstoffwirtschaft bei.
RECAPTURE in Zahlen
Material aus dem Projekt
Partner
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Das KSF-Institut verfügt über umfassende Erfahrung in der additiven Fertigung, mit einem besonderen Schwerpunkt auf der Digital-Light-Processing-Technik (DLP). Zu den bisherigen Arbeiten zählen die Entwicklung neuartiger Materialzusammensetzungen für den DLP-Druck, die Optimierung von Druckparametern für eine hochpräzise Fertigung sowie die Untersuchung von Nachbearbeitungsverfahren – wie etwa das Entbindern und Sintern –, um die mechanischen und funktionellen Eigenschaften zu verbessern. Unsere Forschung hat dazu beigetragen, den Einsatz von DLP bei der Fertigung komplexer Geometrien und funktionaler Strukturen voranzutreiben – insbesondere für Anwendungen, die eine hohe Porosität und maßgeschneiderte Materialeigenschaften erfordern.
Die IPM-Gruppe an der Hochschule Furtwangen ist seit mehreren Jahren auf den Gebieten der Polymerchemie, der analytischen Chemie sowie der Oberflächentechnologie tätig. Dabei konzentriert die Gruppe ihre Forschungsaktivitäten zunehmend auf die Untersuchung festphasenchemischer Synthesen, wie beispielsweise die Festphasenpeptidsynthese. Es steht eine umfangreiche Laborinfrastruktur zur Verfügung – insbesondere für die IR- und UV/Vis-Spektroskopie, die NMR-Spektroskopie sowie für chromatographiegekoppelte MS-Methoden (GC-MS, HPLC-MS) und UPLC.
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