• Langzeittest einer Methanolanlage, welche Methanol aus Hüttengasen herstellt, mit Hilfe von variierenden Gaszusammensetzungen in Bezug auf Selektivität, Produktivität und Stabilität der Katalyse sowie Ausarbeitung
• Dauerbetrieb von drei Testanlagen unterschiedlichen Maßstabs
• Bestimmung der Einflüsse unterschiedlicher Parameter (z. B. Temperatur oder Druck) auf den Katalysator durch eine Online-Analytik
• Gewinnung von Prozessdaten während der Laufzeit
• Optimierung der Prozesse mit Hilfe von Prozesssimulationen und Regelkonzepten mit KI-Methoden
• Scale-up der Laboranlage

• Erforschung der Nutzung von CO und CO₂ aus Abgasen der Stahlproduktion für die Polymerherstellung
• Durchführung von Wirtschaftlichkeits- und Nachhaltigkeitsanalysen für die entwickelten Herstellungsverfahren
• Erforschung und Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Polycarbonaten
• Starke Synergiepotenziale zwischen CO₂-intensiven Industrien und Kunststoffherstellung
• Kuppelgase als alternative Rohstoffbasis zur Minderung des fossilen Rohstoffbedarfs

• Testen von neuen Katalysatormustern für die Herstellung von Alkoholen und Olefinen aus Hüttengasen und Entwicklung eines katalytischen Gesamtprozesses
• Prüfung von Katalysatoren in unterschiedlich skalierten Testanlagen für das optimale Scale-up-fähige Katalysatordesign
• Sammeln von Daten, mit welchen Aussagen über die Prozessdynamik und Langzeitstabilität der Katalysatoren getroffen werden können
• Ausarbeitung von Optionen für das gewonnene Produktgemisch aus den Katalysatoren

• Untersuchung von katalytischen und thermischen Desorptions- und Adsorptionsprozessen zur Gasaufbereitung von synthetischen Hüttengasen und Testen der Robustheit dieser Prozesse
• Thermokatalytische Deoxygenierung zur Entfernung von Sauerstoffspuren aus den Gasgemischen und Identifizierung geeigneter Katalysatoren
• Deoxygenierung mit nichtthermischem Plasma für die weitere Untersuchung von Katalysatoren
• Testen der Electric-Swing-Technologie, um Mikrokomponenten von den Gasen zu trennen
• Simulation der thermischen Ad- und Desorptionsvorgänge
• Untersuchung der Robustheit der gewählten Konzepte durch Langzeitversuche mit schwankenden Gaszusammensetzungen und -mengen

• Integration der in anderen Teilprojekten entwickelten Technologien in ein Gesamtsystem
• Entwicklung prozesslogistischer Modelle für ökonomische und ökologische Analysen
• Untersuchung erarbeiteter Betriebsweisen und Fahrpläne auf transientes Verhalten
• Untersuchung der Ergebnisse auf Machbarkeit und Durchführung anhand einer Nachhaltigkeitsbewertung
• Entwicklung und Nutzung einer Gesamtsystemsimulationsplattform

• Verfahrensentwicklung zur Herstellung von Formaldehyd aus Kohlenstoffdioxid
• Untersuchung und Optimierung von Katalysatorsystemen für die Formaldehydherstellung
• Einsparung von einem Teil Wasserstoff oder Kohlenmonoxid im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren zur Formaldehyderzeugung

• Bedarf an großvolumiger und effizienter Energiespeicherung, um Schwankungen der Energieerzeugung auszugleichen, steigt
• Vorhandene Erdgasspeicher bieten Potenzial für biologische Erdgasbildung, um der bestehenden Infrastruktur eine neue Art der Nutzung zu ermöglichen
• Erzeugung von synthetischem Methan mittels Mikroorganismen aus CO₂ und grünem Wasserstoff
• Erkundung mineralogisch-chemischer Reaktionen in Reservoirgesteinen und Einfluss auf Methanisierung
• Ermittlung des Stimulationspotenziales von H₂-CO₂-Exposition auf mikrobielle Lagerstättengemeinschaften

• Umwandlung von CO₂ zu Schmierstoffen unter Anwendung von Algen und Hefen
• Identifizieren von Algen mit einer hohen Produktionsmenge an Lipiden und Gewinnung der Lipide durch Hydrolyse
• Algenrückstände dienen Ölhefen als Nahrung zur Lipidproduktion
• Umwandlung der Algen- und Hefeöle zu Schmierstoffen
• Optimierung des Reibungsverhaltens und der Geruchsbildung der Schmierstoffe

• Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Kunststoffkomponenten mit einem CO₂-Gehalt von bis zu 20 %
• Herstellung von Polyolen und Polyurethan-Hartschaum auf Basis von Kohlenstoffdioxid und Ethylenoxid
• Charakterisierung und Analyse der hergestellten Polyole
• Durchführung von Anwendungstests der hergestellten Kunststoffkomponenten

• Verfahrensentwicklung für die Methanolsynthese
• Theoretische und experimentelle Untersuchung eines innovativen Umwandlungsprozesses und eines neuartigen Reaktorkonzepts zur Synthese von Methanol
• Umwandlung von Biomasse in zweistufiger Druckfermentation zu Biogas (Methan und Kohlenstoffdioxid)
• Synthesegaserzeugung im Wabenreaktor
• Durchführung grundlegender experimenteller Untersuchungen in Reaktoren für Drei-Phasensysteme

Polyurethanschaum ist vielseitig einsetzbar und wird für die Herstellung von z. B. Matratzen und Polstermöbeln benötigt. Polyurethan wird aus Polyol gefertigt, das bisher aus fossilen Rohstoffen gefertigt wurde. Eine Alternative zum fossilen Rohstoff bietet das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid. Denn Kohlenstoffdioxid kann aus Industrieabgasen gewonnen werden.

Bei dem alternativen Verfahren zur Herstellung von Polyol reagiert das aus den Abgasen gewonnene Kohlenstoffdioxid bei Überdruck und hohen Temperaturen mit Propylenoxid unter Verwendung eines neuartigen Katalysators in einem Rührkessel. Im Durchschnitt wird für drei Polyolmoleküle ein Kohlenstoffdioxidmolekül benötigt. Aus dem nachhaltig hergestellten Polyol wird anschließend unter Verwendung von Isocyanat das Zielprodukt Polyurethanschaum produziert.

Dieser aus recyceltem Kohlenstoffdioxid hergestellte Schaum ist etwas steifer als der konventionell produzierte Schaum, woraus sich sukzessive zusätzliche Einsatzgebiete für den Schaum ergeben.
Für die Herstellung der Zwischenprodukte werden allerdings spezielle Katalysatoren benötigt. Um ein möglichst gutes Ergebnis bei der Nutzung von Kohlenstoffdioxidabgasen zu wirtschaftlichen Preisen erreichen zu können, empfiehlt sich hier die Verwendung eines edelmetallfreien ZnCl2-Katalysators. Dieser konnte im Vergleich zu anderen Katalysatorarten die bisher größten Ausbeuten erzielen.