Technische Elektrolyse und Geothermie

Gruppe

© Fraunhofer IKTS

Technische Versuchsanlage zur elektrochemischen Wasserbehandlung.

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Mobiler Teststand für Exposition und Online-Monitoring in geothermalen Fluiden.

Wir konzipieren und entwickeln Elektrolyseprozesse, erproben diese im Labor- und Technikumsmaßstab und übernehmen oder begleiten die Umsetzung bis in den technischen Pilotmaßstab. Anwendungsgebiete sind z.B. die Behandlung von kontaminierten Abwässern und Prozesswässern aus Bergbau-, Industrie- und Energiegewinnungsprozessen, die Rückgewinnung von Rohstoffen als auch Korrosion und Scaling in Geothermieanlagen.

Uns stehen eine moderne Messtechnik und selbstentwickelte Elektrolysezellen vom Labor- bis zum Technikumsmaßstab in unseren Labors zur Verfügung. In unserer technischen Versuchsanlage Rainitza können Wasseraufbereitungsprozesse im Pilotmaßstab in industriellen Elektrolysezellen erprobt werden. Für Expositionstests und elektrochemische In-situ-Untersuchungen in der Tiefen Geothermie steht uns u.a. ein TÜV-geprüfter mobiler Teststand zur Verfügung.

 

Elektrolyseprozesse

 

Für folgende Anwendungsgebiete der Behandlung von kontaminierten Wässern oder von Prozesslösungen können wir Lösungen anbieten:

  • Elektrochemische Aufbereitung von Bergbau- und Grubenwässern (simultane Sulfatabtrennung, Schwermetallelimination, Neutralisation und Erzeugung von Pufferkapazität, Konversion des Sulfats in Wertstoffe)
  • Elektrochemische Totaloxidation persistenter chemischer Verbindungen (Nitroaromaten, CKW’s, endokrine Substanzen)
  • Zerstörung/Eliminierung radioaktiver Substanzen in Abwässern und Rückständen
  • Rückgewinnung von Sonder- und Edelmetallen aus Schrotten und Prozesslösungen
  • Gewinnung und Reinigung/Trennung von Seltenen Erden
  • In-situ-Verfahren zur Abtrennung von As, U oder CKW’s aus Grundwasser

 

Leistungsangebot

 

  • Prozessentwicklung für Schadstoffabtrennung/Zerstörung und Wertstoffrückgewinnung
  • Entwicklung und Fertigung spezifischer Elektrolysezellen und Versuchsausrüstungen
  • Durchführung von Auslegungsuntersuchungen an Elektrolysezellen (Stromdichteverteilung, Verweilzeit, Betriebsmodus/Reaktormodell)
  • Entwurf, Planung, Konstruktion, Aufbau und Betrieb von Versuchsanlagen bis zum technischen Pilotmaßstab
  • Test von Elektrodenwerkstoffen, Aufklärung / Untersuchung von Elektrodenprozessen in komplex zusammengesetzten Medien, Ermittlung kinetischer Parameter
  • Entwicklung spezifischer redoxaktiver eisenbasierter Aktivmassen für In-situ-Anwendungen
  • Prozessoptimierung, Bilanzierungen
  • Radiotraceruntersuchungen
  • Durchführung von Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen

Tiefe Geothermie

 

Um die häufig zu beobachtenden Korrosion- und Scalingerscheinungen zu unterbinden und Wartungs- und Ausfallzeiten möglichst gering zu halten, sind die Auswahl angepasster Werkstoffe/Konstruktionen sowie ggf. auch eine elektrochemische Konditionierung der Thermalwässer notwendig.

Zur Vermeidung von Korrosion und Scaling klären wir deren Ursachen ab, wählen Werkstoffe anforderungsspezifisch aus, entwickeln z.B. galvanisch abgeschiedene Schichtsysteme und nutzen dabei die vorteilhaften Eigenschaften von Nanodiamant oder entwickeln Verfahren zur Behandlung von Thermalwässern. Thermalsolen sind auch in stofflicher Sicht von Interesse, enthalten sie doch häufig seltene chemische Elemente, die anderweitig schwierig zu gewinnen sind. Deshalb entwickeln wir auch Verfahren zur Gewinnung von Rohstoffen aus solchen nicht-konventionellen Rohstoffquellen.

 

Leistungsangebot

 

  • Beratung zu Werkstofffragen, Übernahme der Werkstoffspezifikation für komplette Anlagen / komplexe Baugruppen
  • Unterstützung bei Anlageninspektionen / bei der Bewertung von Schadensfällen
  • Untersuchung von Korrosionsvorgängen und Scalingerscheinungen mittels Expositionstets und elektrochemischer In-situ-Messungen
  • Entwicklung von Verfahren zur Vermeidung von Ablagerungsvorgängen und zur Gewinnung von Rohstoffen
  • Entwicklung funktioneller Schichten zum Korrosionsschutz 
  • Analytik von Scales und Thermalfluiden

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