Skalenreduzierte Modellierung der Oxidation von Metallen für eine klimaneutrale Energieversorgung (Skare-Me)

Eine sichere, klimaneutrale Energieversorgung zählt aktuell zu den größten gesellschaftlichen Herausforderungen. Insbesondere chemische Energieträger ermöglichen hierbei die zeitlich und räumlich getrennte Ein- und Ausspeicherung von Energie im industriellen Maßstab. Metalle, deren gespeicherte chemische Energie über Oxidation (Verbrennung) in z.B. umgerüsteten Kohlekraftwerken genutzt werden kann, erfahren hier ein wachsendes Interesse.

Für eine schnelle Implementierung der Technologie in bestehende Prozesse, ist eine simulationsgestützte Bewertung der Verfahren notwendig. Skalenreduzierte Ansätze wie die Reaktornetzwerkmodellierung können relevante Kennfelder (z.B. Umsatz, Schadstoffe) für die Auslegung bereitstellen. Dabei benötigen sie nur einen deutlich reduzierten Rechenaufwand im Vergleich zu detaillierten Simulationen.

Das Ziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung der Modellierung der Oxidation von Eisen für den großtechnischen Maßstab. Kernpunkte des Arbeitsprogramms sind der Oxidationsprozess des Eisenpulvers, dessen Polydispersität und die Abbildung partikulärer Schadstoffe.

Die im Vorhaben entwickelte Methodik kann somit einen wichtigen Beitrag für eine klimaneutrale Zukunft leisten.