Masterarbeit - Reaktionstechnische Untersuchung der biokatalytischen Methanisierung von Kalkstein-basiertem CO2

Anstellungsart
  • Andere
Arbeitsort
Dammstraße 1
96515 Sonneberg
Thüringen
Stellen-ID: 2025-01-MaAr

Beschreibung

Das Projekt „Grüner Kalk“ am HySON – Institut für Angewandte Wasserstoffforschung Sonneberg zielt darauf ab, die Kalkproduktion klimaneutral zu gestalten. Der Kalkbrennprozess wird elektrisch betrieben, sodass reines CO2 gezielt aufgefangen und mit grünem Wasserstoff methanisiert werden kann. Dies geschieht in zwei Reaktorkonzepten: chemisch-katalytisch und biokatalytisch. Das Methan wird anschließend durch Pyrolyse in Wasserstoff und festen Kohlenstoff zerlegt. Die Masterarbeit fokussiert sich auf den biokatalytischen Reaktor, in dem Archaeen CO2 mit Wasserstoff zu Methan (CH4) und Wasser (H2O) umwandeln. Ziel ist es, die reaktionstechnischen Grundlagen dieses Prozesses zu untersuchen und die Effizienz sowie Stabilität der Biokatalyse zu optimieren.

Ziel der Masterarbeit

  • Prozessoptimierung: Untersuchung optimaler Betriebsbedingungen (z. B. Temperatur, Druck, pH-Wert) zur Maximierung der Methanausbeute
  • Vergleich mit chemisch-katalytischer Methanisierung: Analyse der Leistungsfähigkeit beider Verfahren hinsichtlich Methanausbeute und Energiebedarf
  • Energetische und ökologische Bewertung: Untersuchung des Prozesses in Bezug auf CO2-Neutralität und Energieeffizienz
  • Mikrobiologische Stabilität & Langzeitverhalten (optional): Untersuchung der Stabilität der Archaeen und möglicher Inhibitionsmechanismen

Voraussetzungen

  • Studienhintergrund: Masterstudium in Verfahrenstechnik, Chemieingenieurwesen, Biotechnologie, Umwelttechnik oder ähnliche Fachrichtungen
  • Kenntnisse: Grundlagen der Biokatalyse, Gasreaktionen und Prozessanalytik
  • Praktische Fähigkeiten: Erfahrung im experimentellen Arbeiten, Versuchsplanung und Datenanalyse (z. B. mit MATLAB, Python oder Excel)
  • Kompetenzen: Selbstständige Arbeitsweise, analytisches Denken, Interesse an nachhaltigen Technologien

Rahmenbedingungen

  • Beginn: Frühestens 01.04.2025
  • Dauer: max. 6 Monate
  • Betreuung: Pascal Lauer, HySON-Institut
  • Ort: HySON-Institut, Sonneberg
  • Sonstiges: Möglichkeit zur wissenschaftlichen Veröffentlichung der Ergebnisse

 

Für fachliche Fragen steht Ihnen Herr Lauer (p.lauer@hyson.de) zur Verfügung, und Ihre Bewerbung senden Sie bitte an karriere@hyson.de.

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