Momenteel zijn ongebruikte koolstofbronnen, zoals aardgas, ruim beschikbaar maar worden vaak verspild door ventilatie of verbranding, wat bijdraagt aan de opwarming van de aarde. Het is cruciaal om een efficiënte en selectieve omzetting van deze bronnen in waardevolle producten te valideren om de koolstofvoetafdruk van de petrochemische industrie te verminderen en over te stappen naar technologieën voor de omzetting van methaan en ethaan die minder energie verbruiken dan conventionele processen. In dit proefschrift zijn twee processen geëvalueerd: de Oxidatieve Conversie van Methaan (OCoM) en de Oxidatieve Dehydrogenering van Ethaan (ODH). Voor OCoM werd de katalysator MnNaW/SiO2 geselecteerd vanwege zijn stabiliteit en goede prestaties bij hoge temperaturen, met een methaanconversie van 30% en een C2-selectiviteit van 80%. Experimentele evaluaties werden uitgevoerd onder industriële omstandigheden, waarbij kinetische modellen werden bepaald voor OCoM, OCM, TDE en SRM. Schaliegas toonde het grootste potentieel voor OCoM, met een koolstofconversie van 31% en een etheenopbrengst van 19%. Voor ODH werd een model ontwikkeld voor een gekoelde wandbuisreactor met gepakte bedden, waarbij alle warmteoverdrachts- en stromingsverschijnselen werden meegenomen. Deze benadering maakte het mogelijk om de temperatuurgradiënten nauwkeurig te voorspellen en thermische runaway te voorkomen, wat leidde tot een beter ontwerp en een betere werking van de industriële reactor.