Ich freue mich riesig heute hier zu sein und auch in Präsenz diese Antrittsvorlesung halten zu können,
tatsächlich, denn vor so vielen Gesichtern hält man selten in letzter Zeit Vorträge. Ich bin heute
ein bisschen der Ausreißer in dieser Reihe, weil mein nachfolgender Sprecher wird auch wieder,
glaube ich, ein bisschen mehr in die biologische Welt abdriften und Katharina war ja auch schon in
der biologischen Welt unterwegs, während ich tatsächlich klassisch in der heterogenen
Katalyse unterwegs bin, das heißt heute den Chemieingenieurwesen Teil des CBI's vertrete.
Ich bin auch Juniorprofessorin hier am Department und habe gleichzeitig wie Katharina auch begonnen,
das heißt ich habe hier auch meine Juniorprofessur inne und werde hoffentlich zeigen,
wie die heterogene Katalyse ein Bindeglied zwischen verschiedenen Welten sein kann.
Und beginnen möchte ich mit einer großen Herausforderung, die die Menschheit eigentlich
auch schon mal lösen musste. Und zwar sehen wir hier den Anstieg der Weltpopulation über die Jahre,
das heißt von 1700 bis ja was wir in Zukunft erwarten und wir sehen, dass es einen extremen
Anstieg hier hat und Ende oder Anfang des 19. Jahrhunderts wurde schon sozusagen festgestellt
hier von dem großen Chemiker William Crookes, dass wir wahrscheinlich in Zukunft die Menschheit
damals nicht mehr füttern können, das heißt nicht mehr mit genug Lebensmitteln unterbreiten können,
weil halt einfach der Dünger fehlt. Das heißt man hat erkannt, man braucht Stückstoff aus der
Luft damit Pflanzen wachsen, aber man hat auch erkannt, dass die Kapazität der Erde nicht
ausreicht einfach so diesen Dünger herzustellen. Das heißt er hat damals schon geschlossen,
dass wir in einem großen kolossalen Dilemma enden, weil wir nicht genug zu Essen haben und
es braucht das Labor und die Fixierung von atmosphärischen Stickstoff, damit ermöglicht
wird, dass wir ja diese steigenden Weltbevölkerung dann auch entsprechend durchfüttern können und
genau das ist mit der heterogenen Katalyse ermöglicht worden und zwar in der sogenannten
Amaniaksynthese, den Haber-Bosch Prozess, der im Endeffekt auch die Geburtsstunde des klassischen
Chemieingenieurwesens war und hier sehen wir das klassische Fließbelt, keine Angst ich gehe hier
nicht komplett durch, aber hier sehen wir, dass die Amaniaksynthese tatsächlich aus Stickstoff und
Wasserstoff hergestellt werden kann und Amaniak ist wichtig genau für die Fixierung unserer
Stickstoff aus der Luft, weil wir einerseits Salpetersäure herstellen können, andererseits aber
auch Amaniak der Grundstock von vielen Düngemitteln ist und weiterhin natürlich auch wichtige
Ressource für die weitere chemische Industrie hin zu Polymeren und aber auch hin zu Sprengstoffen,
natürlich dann sozusagen den Drawback. Was aber diesen Prozess so interessant jetzt für mich macht,
ist, dass der auf Basis von vielen verschiedenen heterogenen katalysierten Prozessen basiert,
das heißt wir haben einerseits die Bereitstellung unseres Wasserstoffs aus Methan-Steam-Reforming-Prozessen,
die hier unten in dem ersten Schritt stattfindet und wo eine heterogene Katalyse einen wichtigen
Beitrag zu leisten. Weiterhin haben wir die Fixierung von unserem Stickstoff, der durch
Hinzugabe von Luft selber und einer partiellen Oxidationsreaktion mit Methan selber dann hier
unten entsprechend Sauerstoff aus unserer Luft abtrennt und damit den Stickstoff für unsere
Reaktionen aufbereitet und bereitstellt. Im nächsten Schritt muss dieses Gemisch, was hier kommt,
dann noch weiter aufbereitet werden, da wird die Wassergaschiftreaktion auch heterogen katalysiert
genutzt, um entsprechend ja unser Stickstoff und unser Wasserstoff mit CO2 und dann einer CO2-Wäsche
um die Abtrennung von unseren eigentlichen Synthesegas, dem Stickstoff und dem Wasserstoff
herstellen zu können. Und dann kommen wir zu unserem Herzstück, ja, nämlich dem Reaktor,
wo wir entsprechend aus Stickstoff und Wasserstoff das Ammoniak herstellen können. Und heutzutage ist
es ein großer und wichtiger Prozess, das heißt, wir haben hier wirklich diese Riesenanlagen,
die uns Ammoniak als Grundchemikalie bereitstellen und all das wäre nicht wirklich, wenn hier in
diesem Turm, wo die Ammoniakherstellung stattfindet, nicht diese kleinen Krümel, das heißt unsere
heterogenen Katalysatoren in Form von Eisenoxidpartikeln mit weiteren Stabilisatoren
vorliegen würden. Das heißt, unsere technische Welt, wie wir sie eigentlich jetzt kennen, würde
gar nicht existieren, wenn man nicht hier irgendwie einen Katalysator gefunden hätte, der geschafft
hätte, hier Ammoniak entsprechend aus der Luft zu fixieren. Und wie wichtig heterogene Katalyse ist,
möchte ich auch an weiteren Prozessen darstellen, der auch demonstriert, dass unsere heutige Welt
Presenters
Zugänglich über
Offener Zugang
Dauer
00:36:31 Min
Aufnahmedatum
2022-06-23
Hochgeladen am
2022-07-12 10:19:18
Sprache
de-DE