Valentin Seithümmer

Herr M.Sc.

Doktorand Power to X
Institut für Photovoltaik

Kontakt

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Pfaffenwaldring 47
70569 Stuttgart
Deutschland

2023

Techno-Economic Potential of Plasma-Based CO2 Splitting in Power-to-Liquid Plants

https://doi.org/10.3390/app13084839

 

2023 (Poster)

CO2-Loop using Carbon Capture and Plasma Technology for Synthetic Fuel and Sustainable Cement Production

http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.21044.63367

 

2021

Application of a wire-mesh sensor for the experimental characterization of liquid distribution in packed columns

https://doi.org/10.1016/j.ces.2021.116721

B.Sc Umwelttechnik und Ressourcenmanagement – Ruhr Universität Bochum

Schwerpunkt: Nachhaltige Prozess- und Umwelttechnik

Bachelorarbeit: Untersuchen des abrasiven Hochtemperaturverschleißes von NiCr-Legierungen

M.Sc Verfahrenstechnik – Ruhr Universität Bochum

Schwerpunkt: Energie- & Verfahrenstechnik

Masterarbeit: Charakterisierung der Phasenverteilung in Absorptionskolonnen mittels innovativer Gittersensormesstechnik (Auswertung mittels MatLab-Algorithmen aufgrund von Big-Data)

Erasmus-Studium -Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Trondheim

Schwerpunkt: Prozesstechnik

Verfahrensingenieur bei Mikrotechnik Ehrfeld GmbH

Schwerpunkt: Optimierung mikrotechnischer modularer Anlagenkonzepte

Universität Stuttgart Projektingenieur im WAVE-H2 (Wasserstoffinfrastruktur) und Promotionsstudent

Schwerpunkt: Power-to-X Prozesse

Elektrische Energiespeichersysteme

Als studierter Verfahrensingenieur mit einer Spezialisierung in Energie- und Verfahrenstechnik liegt das Arbeitsfeld an der Universität Stuttgart im Bereich Power-to-X sowie der damit verbundenen Forschung der Wasserstoffnutzung und Erzeugung. Ziel ist die Dekarbonisierung des Verkehrs- und Industriesektors unter Einsatze von erneuerbaren Energien. In diesem Rahmen wird das folgende Projekt „Bluefire“ betreut sowie als Projektingenieur die Wasserstoffinfrastruktur WAVE-H2 am Campus Vaihingen der Universität Stuttgart mit aufgebaut:

Bluefire:

Die Betonherstellung ist für 8 % der weltweiten CO 2-Emissionen verantwortlich. Mit rund 3 MJ pro m 3 spezifischem Energieeinsatz kann Beton nur sehr energieintensiv hergestellt werden. Das liegt daran, dass Beton Calciumoxid (CaO) als Bindemittel verwendet. Um Kalziumoxid herzustellen, muss Kalk (CaCO 3) bei hohen Temperaturen gebrannt werden. Dabei entstehen Emissionen in zweierlei Hinsicht: Erdgas wird verbrannt, um die erforderlichen hohen Temperaturen zu erzeugen. Außerdem wird während des Umwandlungsprozesses CO 2 aus dem Kalk freigesetzt: Bei bisherigen Produktionsprozessen werden pro Tonne Zement 600 kg CO 2 freigesetzt, wovon 60 % aus dem CaCO 3 ausgebrannt werden.

Erster Schritt - Direkte Luftabscheidung: Als Teil von BlueFire ist ein Direct Air Capture-System (DAC) realisiert, um einen geschlossenen CO 2-Kreislauf zu schaffen. Das DAC-System besteht aus einem CO 2-Absorptionsprozess in Gegenstromführung von Luft und wässrigen Natriumhydroxidlösung (NaOH), wobei CO 2 aus der Luft zu Natriumcarbonat (Na 2CO 3) reagiert. In der Folge wird das CO 2 auf CaO übertragen und reagiert exotherm zu CaCO 3. Dieses Produkt (Kalk: das Rohmaterial für ein Zementwerk) fällt aus und kann durch Filtration abgetrennt werden.

Zweiter Schritt - Plasmabasierte synthetische Kraftstoffe: Der Plasmaprozess geht gegen beide CO 2-Emissionen bei der Betonherstellung vor. Zum einen wird kein Gas verbrannt, um die hohen Temperaturen beim Kalkbrennen (CaCO → CaO + CO 2) zu erreichen. Dabei werden die Energie und die Temperatur durch den Plasmaprozess bereitgestellt. Andererseits kann das bei der chemischen Reaktion entstehende CO 2 für die Kohlenmonoxid (CO)-Synthese im Reaktor verwendet werden. Der innovative Plasmaprozess wandelt CO 2 in CO um, das zusammen mit grünem Wasserstoff ein Synthesegas (Syngas) bildet. Dieses wird zur Herstellung von synthetischen Kraftstoffen und Chemikalien verwendet.

Fördergeber: Vektorstiftung

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WAVE-H2:

Wasserstofftechnologie ist ein wesentlicher Baustein zur Lösung unseres globalen Klimaproblems. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert eine „Wandlungsfähige, energieflexible und vernetzte H2-Industrieforschungsplattform (WAVE-H2), die die Institute für Energieeffizienz in der Produktion (EEP) und für Photovoltaik (ipv) der Universität Stuttgart aufbauen wird. Am Campus Vaihingen werden in diesem Rahmen Innovationsmodule als Forschungshub errichtet welche durch die Arbeitsgruppe Power-to-X des ipv federführend geplant werden. Mit der Plattform entsteht eine wasserstoffbasierte Innovationspipeline für eine große Bandbreite an Anwendungen, welche die Dekarbonisierung des Industriesektors weiter vorantreibt. Das Forschungshub gliedert sich hierbei in 5 Themenschwerpunkte: Testzentrum Elektrolyse, Testzentrum Bivalente Produktion, Testzentrum Solid-to-H2, Testzentrum H2-to-CH4 und Testzentrum Brennstoffzelle. Im räumlich angrenzenden Bürokomplex wird ein offener Arbeitsraum für insgesamt 15 Forschende und wissenschaftliche Mitarbeitende geschaffen.

Fördergeber: BMBF

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