DFI-Magazin lab2industry 2018 / 02

Die Ausgabe 2/2018 unseres neuen DFI-Magazins erschien zur ACHEMA im Juni 2018.

Fokusthema in diesem Heft ist entsprechend des großen Messethemas die Prozessindustrie. Auch hier hat das DFI viele Schnittstellen in seinen Forschungsprojekten.

Synthesegas aus erneuerbarer Energie und Kohlendioxid

Dr.-Ing. Jean-Francois Drillet

Das Kopernikus-Projekt P2X1 wird die strategischen Ziele der »Energiewende« unterstützen, in der zum einen die CO₂-Emissionen im Vergleich zum Jahr 1990 um 40% bis 2020 reduziert werden sollen und zum anderen der Anteil der erneuerbaren Energien auf 35% des Strommixes bis 2020 und auf 80% bis 2050 ansteigen soll.

Korrosionsschutz gegen Vanadate und H2S im Prozess der Partiellen Oxidation

PD Dr.-Ing. Mathias Galetz

Angesichts der weltweiten Verknappung von Rohstoffen geraten bisher nicht ressourceneffizient genutzte Energieträger wie beispielsweise Raffinerierückstände, Ölschlämme oder Ölsande ins Blickfeld als mögliche Ausgangsstoffe für die chemische Industrie.

Behandlung von Prozess- und Abwässern

M.Sc. Ramona Simon, Dr. Claudia Weidlich, Dr. Klaus-Michael Mangold

Die Behandlung von Abwässern und Prozesswässern ist einer der Forschungsschwerpunkte der Arbeitsgruppe Elektrochemie. Für ein umweltfreundliches Wassermanagement in kommunalen oder industriellen Kläranlagen sind schwer abbaubare organische Spurenstoffe, z.B. aus Arzneimittelrückständen, eine große Herausforderung. In herkömmlichen Kläranlagen können diese Spurenstoffe nicht oder nur unzureichend abgebaut werden.

Schutz vor Metal Dusting durch trockene Reformierung

PD Dr.-Ing. Mathias Galetz

Der Einsatz von neuartigen Katalysatoren macht das sogenannte Trockenreformierverfahren zur Synthesegasproduktion technisch sehr interessant. Bei dem Verfahren wird besonders hochwertiges Kohlenmonoxid (CO)-reiches Synthesegas mit einem H₂/CO-Verhältnis zwischen 2:1 und 1:1 gewonnen, das gegebenfalls mit Wasserstoff aus der Elektrolyse auf die jeweils optimalen Verhältnisse verdünnt werden kann.

DECHEMA-Zentrum für Korrosion und Korrosionsschutz

PD Dr.-Ing. Wolfgang Fürbeth

Das DECHEMA-Forschungsinstitut (DFI) betreibt seit mehr als 50 Jahren Korrosionsforschung und bietet damit optimale Voraussetzungen, um von den elektrochemischen Grundlagen und Messmethoden über nanotechnologische Ansätze bis hin zu den Werkstoffwissenschaften mit Fokus auf Hochtemperaturwerkstoffe die notwendigen Expertisen zusammenzuführen. Um diese der Industrie in gebündelter Form anbieten zu können, werden sie nunmehr im DECHEMA-Zentrum für Korrosion und Korrosionsschutz etabliert.

Freischwimmer für die Photokatalyse

Dr. Jonathan-Zacharias Bloh

Die Chemie braucht neue, effiziente und nachhaltige Syntheserouten – Photokatalyse ist die Lösung. Dabei wird Energie in Form von Licht in die Reaktion eingebracht. Photonen hinterlassen keine Rückstände in der Reaktion, und sie kann unter sehr milden Bedingungen durchgeführt werden, sogar bei Raumtemperatur. Da liegt die Kombination von Photokatalyse und Enzymkatalyse natürlich nahe, und die bietet einzigartige Vorteile.

Mikroben in Lösungsmitteln

M.Sc. Florence Schempp

Operation erfolgreich – Patient tot. Für ihre wirtschaftliche Nutzung in der Industrie müssen Mikroben biotechnologisch zu Hochleistungsproduzenten getrimmt werden. Die »unnatürlich« hohen Produktkonzentrationen sind jedoch häufig toxisch für die Zellen. Die meisten Mikroben, wie etwa E. coli und Saccharomyces cerevisiae, reagieren hochempfindlich gegenüber Monoterpenoiden.

Redox-Flow Monitoring

Dr. Claudia Weidlich

Redox-Flow-Batterien (RFB) sind eine neue und vielversprechende Technologie, um Speicherkapazität für erneuerbare Energien günstig bereitstellen zu können. Die Vorteile von Redox-Flow-Batterien liegen in der unabhängigen Skalierbarkeit von Kapazität und Leistung und in der geringen Selbstentladung. In einer Vanadium-Redox-Flow-Batterie (VRFB) wird ausschließlich Vanadium in vier Oxidationsstufen für die Redoxpaare eingesetzt.

Verbesserte Anodisierschichten durch Imprägnierung mit Nanopartikeln

M.Sc. Adrian Anthes

Aluminiumwerkstoffe spielen im konstruktiven Leichtbau in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, bedingt durch ihre geringe Dichte von 2,6 – 2,8 g/cm³ und ihre guten mechanischen Eigenschaften, eine wichtige Rolle. Außerdem weisen Aluminiumwerkstoffe im Allgemeinen eine vergleichsweise hohe Korrosionsbeständigkeit auf. Diese ist allerdings nur in einem pH-Bereich von 4,5 – 8,5 gegeben, da bei niedrigeren oder höheren pH-Werten die das Substrat schützende Aluminiumoxidschicht aufgelöst wird.

CO₂ zu Terpenen aus Abgasen werden Basischemikalien

Dr.-Ing. Dirk Holtmann

Forschern des DECHEMA-Forschungsinstituts (DFI) ist es erstmals gelungen, aus CO₂ und Strom mit Hilfe von Mikroorganismen Terpene als Basischemikalien herzustellen. Diese Forschungsarbeiten wurden im Januar in dem renommierten Journal Angewandte Chemie publiziert. Hier wurde der Stoffwechsel des Organismus Cupriavidus necator so verändert, dass dieser nun in der Lage ist, das Terpen Humulen als Beispielprodukt herzustellen.

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