Entwicklung eines Mikrowellenplasma-Verfahrens für das Blähen von Glaspulvern zu Mikrohohlglaskugeln zur Substitution fossiler Energieträger - PlasmaGlassBead

Bislang werden Mikrohohlglaskugeln überwiegend in einer Erdgasflamme erzeugt. Dazu wird ein Rohglaspulver in die Flamme gedüst, wo das Glaspulver im Flug aufschmilzt und durch eine dabei einsetzende Gasentwicklung ab ca. 1100 °C aufgebläht wird. So entstehen winzige Hohlkugeln. Anstatt die Energie durch Gasfeuerung oder in selteneren Fällen durch Widerstandsheizung zuzuführen, können Hohlglaskugeln auch in einer Plasmaflamme erzeugt werden. Plasmen sind neben den Aggregatszuständen fest, flüssig und gasförmig der vierte Aggregatszustand und enthalten teilweise oder vollständig ionisierte Gase. Die Plasmaanregung erfolgt elektrisch, d. h. Plasmen können mit grünem Strom generiert werden.  

Ziel des Projekts war es, die technische Machbarkeit einer „grünen“ Herstellung von Mikrohohlglaskugeln in Bayern mit reduziertem CO2-Ausstoß durch Plasmaflammen zu zeigen.

In dem von Sigmund Lindner GmbH und InVerTec durchgeführten Projekt wurde ein Mikrowellen-Plasmabrenner im Labor zum Blähen von Glas konzipiert und aufgebaut. In der Laboranlage wurden anhand verschiedener Glaspulver u. a. der Einfluss des Glases, der Strömungsgeschwindigkeit und der Mikrowellenleistung auf den Blähprozess untersucht. Neben den erreichten Ausbeuten wurden die erzielten Dichten der Hohlglaskugeln und Energiebedarfe bewertet und relevante Prozessgrößen bestimmt.

Das Ergebnis zeigt, dass eine „grüne”, mikrowellenplasma-gestützte Herstellung von Hohlglaskugeln realisierbar ist. Es wurde technisches Knowhow zum Anlagenbau sowie zur Betriebsfahrweise generiert, das eine wertvolle Basis für eine erfolgreiche Weiterentwicklung darstellt.

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