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Hochtemperatur - Korrosionsinhibitoren zur Sicherung der Erweiterung des Anwendungsbereiches Abwärme nutzender Kälteerzeugung
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Motivation
Die Sorptionstechnik ermöglicht die effiziente Nutzung von Abwärme, wobei die Abwärme entweder zur Kälteerzeugung, als Antrieb für eine Sorptionswärmepumpe oder zur Wärmetransformation genutzt werden kann. Damit werden Ressourcen effektiv ausgenutzt, Emissionen verringert und der Energieverbrauch gesenkt.
Zur bestmöglichen Ausschöpfung der Potentiale der Sorptionstechnologie muss deren Anwendungsbereich erweitert werden. Bisher sind Wasser-Lithiumbromid-Sorptionstechnologien in ihrem einsetzbaren Temperaturfeld begrenzt, vor allem wegen der steigenden Korrosionsneigung der Lithiumbromidlösung bei hohen Temperaturen. Bei höheren Temperaturen (bis zu 180 bzw. 230 °C) bieten Cr(VI)-Verbindungen als bisher einzige Substanzklasse einen Korrosionsschutz für niedrig legierte Stähle. Selbst kostenintensivere Edelstähle müssen ab 150 °C vor Korrosion geschützt werden. Für Kupfer und weitere metallische Bauteilkomponenten (z. B. Lötmaterialien) stellt sich die Situation noch verschärfter dar.
Der Einsatz von Cr(VI)-Verbindungen ist aufgrund ihrer krebserregenden Eigenschaften seit 2017 eingeschränkt und bedarf Ausnahmeregelungen. Der dafür notwendige regulatorische und verwaltungstechnische Mehraufwand ist erheblich; deutlich stärker wirkt jedoch die damit einhergehende und andauernde Weiterverwendung einer giftigen, krebserregenden und umweltschädlichen Substanzklasse - weshalb Alternativen identifiziert werden müssen.
Im Rahmen des Projekts KorAmA (49MF210039) wurde bereits eine innovative Strategie zur Identifikation von Korrosionsinhibitoren für Ammoniak-Wasser-Absorptions-Anlagen entwickelt, die nun auf Wasser-Lithiumbromid-Anlagen (H2O/LiBr) ausgeweitet werden soll. Die Ergebnisse sollen für die Zielstellung des geplanten Verbundprojekts SORPtential die Erfolgsaussichten erhöhen und wichtige Grundlagen legen.
Projektziele
Im Rahmen des Projektes sollen folgende Ziele erreicht werden:
- Entwicklung eines Screening-Verfahrens zur Vorauswahl von Korrosionsinhibitoren für H2O/LiBr-Absorptionsanlagen - das Screening Verfahren soll als Schnelltest die Bewertung von Chemikalien oder Substanzkombinationen hinsichtlich ihres Einsatzpotentials ermöglichen,
- Identifikation potentieller Cr(VI)-freier Korrosionsinhibitoren mithilfe des Screening-Verfahrens,
- Entwicklung einer Belastungstestmethodik zur Eignungsprüfung potentieller Korrosionsinhibitoren.
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