Design and build a suitable microwave applicator for catalytic reforming of carbon dioxide in a “methane dry reforming” reaction

  • type:Bachelor / Master
  • person in charge:Dr. Sergey Soldatov; sergey.soldatov@kit.edu

  • Im Zuge der Energiewende ist man auf der Suche nach schnell verfügbaren und energieeffizienten Möglichkeiten der Energiespeicherung. Ein möglicher Ansatz ist z.B. die Verwendung überschüssiger regenerativer Energie, um aus CO2 Synthesegas herzustellen, welches wiederum als Baustein für die chemische Industrie genutzt werden kann, für die Herstellung von speicherbaren, flüssigen oder gasförmigen Kraftsoff. Für die chemische Wandlung benötigt es neben Wärme auch geeignete Katalysatoren. Die Mikrowellentechnik erlaubt es, die notwendige Energie im Reaktor schnell und energieeffizient zur Verfügung zu stellen. Die folgenden vielversprechenden Reaktionen sind aktuell in der Diskussion:

    Vor diesem Hintergrund ist im Rahmen der Arbeit ein geeigneter Mikrowellenapplikator zu entwickeln, der es erlaubt im Labormaßstab experimentelle Untersuchungen auf dem Gebiet durchzuführen. Dies umfasst neben der dielektrischen Charakterisierung der Reaktormaterialien auch das elektromagnetische Design unter Zuhilfenahme des Softwaretools CST Microwave Studio. Darüber hinaus ist das System aufzubauen und mit entsprechender Messtechnik (Temperaturmessung, Gasanalyse, in-situ dielektrische Charakterisierung) auszustatten. Für die Kontrolle bzw. Messdatenerfassung sind geeignete Programmcodes mit MATLAB oder LabView zu entwickeln.

    Je nach persönlicher Neigung und Fähigkeiten sowie der Art der Abschlussarbeit (Bachelor-/ Masterarbeit etc.) können auch nur Teile des beschriebenen Projektplans im Rahmen der Abschlussarbeiten behandelt werden.

    Der Student / die Studentin sollte Spaß an praxisorientierter Arbeit in einem interdisziplinären Umfeld mitbringen. Grundlegende Kenntnisse in der 3D-Simulation, dem Programmieren mit MATLAB oder LabView zum Messen und Steuern sind hilfreich aber nicht zwingend erforderlich.

    Weitere Kenntnisse können während der Arbeit im Team erworben werden.

    Geeignet für Studierende der Fachrichtungen: Elektrotechnik, Physik

     

    Beginn:

    Ab sofort nach Absprache

     

    Kontakt:

    Sergey Soldatov
    IHM (Campus Nord)
    0721/608-24330
    sergey.soldatov@kit.edu

    Prof. John Jelonnek

    IHE, IHM

    0721/608-22440

    john.jelonnek@kit.edu

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