Die bei der Herstellung von Stahl sowie der Bereitstellung der notwendigen Rohstoffe in einem Stahlwerk anfallenden sogenannten 'Kuppelgase' sind reich an Kohlenmonoxid (CO) und Kohlendioxid (CO2) und stellen daher potenziell eine alternative Rohstoff-Quelle für die Herstellung chemischer Wertprodukte dar. Neben der Umwandlung zu chemischen Bulkchemikalien wie Methanol, Harnstoff oder Ammoniak stellt auch die Verwendung von CO und CO2 als Rohstoffe für die Kunststoffindustrie eine ökologisch wie ökonomisch interessante Variante dar. Im Rahmen des Vorhabens L5- Carbon2Polymers, das sich als ein Teil in die Gesamtstrategie von Carbon2Chem einbettet, sollen neue (Teil)verfahren zur Herstellung von Polycarbonaten und Polyurethanen erforscht und entwickelt werden. Carbon2Polymers untergliedert sich in die 3 Teile A, B und C. In Teilprojekt A wird die Nutzung von CO aus Kuppelgasen zur Herstellung von Carbonaten untersucht, unter der speziellen Randbedingung, inwieweit ein fluktuierendes Stromangebot integriert werden kann. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Erforschung und Weiterentwicklung der katalytischen Prozessschritte gelegt. Aufgabe im Teilprojekt B ist die Erforschung und Entwicklung der Nutzung von CO2 aus Kuppelgasen zur Herstellung von Polyurethanen. Auch in diesem Projektteil spielt die Entwicklung geeigneter Katalysatoren eine herausragende Rolle. Im Teilprojekt C werden Daten bezüglich der Spezifikation der Kokerei-, Hütten- und Konvertergase auf eine Eignung als Rohstoff in A und B evaluiert und Daten zur Wirtschaftlichkeit des Gesamtprozesses, zur Nachhaltigkeit und zur Gesamteffizienz erhoben und ausgewertet.
Im Projekt Carbon2Chem soll die nachhaltige Nutzung von Hüttenabgasen zur Synthese von Wertstoffen untersucht werden. Bevor das Hüttengas chemisch genutzt wird müssen allerdings Verunreinigungen wie Katalysatorgifte entfernt werden. Das Ziel des Teilprojektes L3 liegt in der Bereitstellung von Synthesegas in einer passenden Qualität für die nachgeschalteten Prozesse, welche in den anderen Teilprojekten von Carbon2Chem näher untersucht werden. Im Rahmen des Projektes sollen geeignete Verfahren zur Entfernung von potentiellen Katalysatorgiften und geeignete Reinigungskatalysatoren, Adsorbentien und Lösungsmittel identifiziert werden. Das Teilvorhaben an der RUB beschäftigt sich dabei mit der Entfernung des in den Hüttenabgasen enthaltenen Sauerstoffes durch den Einsatz von nicht-thermischem Plasma. Hüttenabgase enthalten typischerweise auch Sauerstoff, wodurch sie für den Einsatz in üblichen Gasreinigungsverfahren ungeeignet sind. Der Sauerstoff könnte sich im Prozess anreichern und stellt daher ein Sicherheitsrisiko dar. Die Verringerung des Sauerstoffgehaltes mittels spezieller Katalysatoren im nicht-thermischen Plasma wird Gegenstand der Untersuchungen an der RUB sein. Dazu soll zu Beginn am EP und AEPT ein geeignetes Plasma identifiziert und umfangreich spektroskopisch charakterisiert werden. Parallel dazu erfolgt am LTC die Entwicklung und weitere Optimierung neuartiger Katalysatoren zur Entfernung des Sauerstoffes, welche unter diesen Bedingungen eingesetzt werden können. Dabei wird die Katalysatorentwicklung durch eine geeignete Charakterisierung des Materials sowie durch Tests unter entsprechenden Bedingungen unterstützt. Es ist zu erwarten, dass so nicht nur der Sauerstoffgehalt verringert wird, sondern auch der Gehalt an höheren Kohlenwasserstoffen.