Verbundprojekt: Neuartiger Aluminium-Wasser-Reaktor zur gleichzeitigen Erzeugung von grünem Wasserstoff, Wärme und Aluminiumoxid; Teilvorhaben: Numerische Modellierung der Partikelverbrennung.

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines kontinuierlichen industriellen Reaktors für die Produktion von Wasserstoff und hochreinem (99,99%) Aluminiumoxid sowie die Gewinnung von Wärme auf hohem Temperaturniveau (ca. 1000 ° C) durch die Verbrennung von Aluminiumpulver aus Recyclingprozessen mit Wasser (Hydrolyse). Der Betrieb des Reaktors wird über die rückgewonnene Reaktionswärme sichergestellt, was eine autonome, dezentrale und bedarfsgerechte Erzeugung von Wasserstoff ohne Einsatz von Kohlenwasserstoffen oder zusätzlicher elektrischer Energie ermöglicht. Das pulverförmige Ausgangsmaterial entsteht aus Aluminiumabfällen. Es weist eine sehr hohe spezifische Energiedichte auf und lässt sich aufgrund seiner Oberflächenpassivierung einfach und sicher transportieren und lagern. Das zweite Produkt des Prozesses, reines Aluminiumoxid, ist ein Wertstoff, der z. B. für Lithium-Ionen Batterien und in der Optoelektronik (LEDs) eingesetzt wird. Die rückgewonnene Reaktionswärme stellt nicht nur den Betrieb des Reaktors sicher, sondern dient auch zur Strom- oder Fernwärmeerzeugung. Das vorliegende Teilvorhaben übernimmt innerhalb des Verbundes die Entwicklung eines Simulationsmodell für den gesamten Reaktor, das von den Projektpartnern zur Prozessanalyse, -auslegung und -optimierung genutzt werden kann. Das Simulationsmodell wird für eine umfassende Analyse zur Entwicklung eines optimierten und kostenmäßig wettbewerbsfähigen Reaktors im Industriemaßstab verwendet, um eine hohe Umwandlungsraten und Ausbeute des gewünschten Produkts zu erreichen.