Bei der ACHEMA-Eröffnung am 10. Juni 2024 beleuchteten Bundeswirtschaftsminister Dr. Robert Habeck sowie Vordenker aus dem Finanzsektor, der chemischen Industrie und der Zulieferindustrie, wie sich die Prozessindustrie unter neuen globalen Rahmenbedingungen positioniert. Ihr Fazit: Die Prozessindustrie ist für die Transformation von Wirtschaft und Gesellschaft insgesamt unverzichtbar und internationale Zusammenarbeit ist das Gebot der Stunde, um die vielfältigen Herausforderungen zu meistern. Weiterlesen
Jahr: 2024
CO2 als nachhaltiger Rohstoff
Wissenschaftler*innen der TU Berlin haben eine Kombination aus zwei Elektrolysezellen vorgestellt, die Kohlendioxid zusammen mit Wasser unter Zuhilfenahme von Strom direkt in Grundchemikalien für die chemische Industrie umwandeln kann. Dabei wird bei der ersten Elektrolyse aus Kohlendioxid zunächst Kohlenmonoxid hergestellt, was dann in der zweiten Elektrolysezelle zusammen mit Wasser Kohlenwasserstoffe bildet. Im Gegensatz zu den sonst üblicherweise verwendeten teuren Metallkatalysatoren wird hier eine mit wenigen Nickelatomen und Stickstoff dotierte Kohlenstoffelektrode genutzt, die nur einen Metallanteil von unter einem Prozent erfordert. Zusätzlich wurde von den Forscher*innen ein Diagnosesystem entwickelt, das den Zustand des Tandem-Elektrolyseurs während des Betriebs überwacht und so zu einer längeren Lebensdauer und einem besseren Verständnis der chemischen Vorgänge in den Zellen beiträgt.
Kohlendioxid aus der Luft oder direkt aus Abgasen zu entnehmen und mit Hilfe von Strom aus erneuerbaren Energiequellen in wertvolle Chemikalien zu verwandeln – das erscheint wie der Idealweg zur Bekämpfung der Klimakrise. Der Schlüssel dazu ist die Elektrolyse. Sie kann mit Hilfe von Wasser (H2O) und Strom Kohlendioxid (CO2) zu praktisch reinem Kohlenmonoxid (CO) reduzieren, wobei gleichzeitig Sauerstoff (O2) entsteht. Kohlenmonoxid und zusätzliches Wasser können dann in einem zweiten Schritt zu nützlichen Kohlenwasserstoffen wie etwa Ethylen reagieren, die aus längeren Ketten von Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen bestehen.
Reaktionsschema des Tandem-Elektrolyseurs
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Neu organisierte Recyclingkette für Kunststoffe
© Holger Jacoby
Demonstrator Ausschnitt: Kunststoffe unterschiedlicher Farbe und Zusammensetzung werden hier mittels Sensorik und Druckluftdüsen sortiert.
Ein Großteil der täglich genutzten Verbrauchs- und Gebrauchsgegenstände besteht aus Kunststoffen, die auf Erdöl basieren. Allein in Deutschland fallen jährlich rund sechs Millionen Tonnen kunststoffhaltige Abfälle an. Nur etwas weniger als die Hälfte davon werden werkstofflich recycelt, die restlichen gut 50 Prozent werden einer energetischen Verwertung zugeführt. Bei der Verbrennung der Abfälle wird das Treibhausgas CO2 freigesetzt. Aus Klima- und Umweltschutzsicht ist es daher wichtig, mehr Kunststoffe im Kreislauf zu halten. Im Leitprojekt Waste4Future entwickeln acht Fraunhofer-Institute neue Konzepte und Verfahren, um das werkstoffliche Recycling von Kunststoffen signifikant zu erhöhen. Weiterlesen
Energiespeicher: 100-mal besser Wärme leiten mit Flüssigmetall
Weltweit erster Hochtemperatur-Wärmespeicher mittels Flüssigmetalltechnologie hat Potenzial für Defossilisierung der Industrie
Wärmespeicher im Labormaßstab: Auf dem Foto sind die Keramikkügelchen zu sehen, welche die Wärme speichern. (Foto: KALLA, KIT)
Ob Stahl-, Beton- oder Glasherstellung: Die industrielle Produktion verbraucht mehr als 20 Prozent des gesamten Energiebedarfs in Deutschland. Dafür werden bisher noch zu 90 Prozent fossile Quellen genutzt. Mit dem Ziel, in diesen Prozessen erneuerbare Energien besser einzusetzen, arbeiten Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) an einem weltweit einzigartigen Hochtemperatur-Wärmespeicher mit Flüssigmetalltechnologie. Die extrem leitfähigen Flüssigmetalle könnten mithilfe von grünem Strom auf über 700 Grad Celsius erhitzt werden und Industriewärme flexibel speichern.
Design for Sustainability: Zentrales Materialwissen als Schlüssel zum Erfolg
In einer Welt, in der Nachhaltigkeit keine Option mehr ist, sondern eine dringende Notwendigkeit, besteht Handlungsdruck in der Produktentwicklung. Wie kann Nachhaltigkeit von Anfang an dabei mitgedacht werden? „Design for Sustainability“ bedeutet, das Thema vorausschauend anzugehen und die Ökobilanz eines Produktes in einem sehr frühen Stadium des Entwicklungsprozesses zu integrieren. Dreh- und Angelpunkt für Nachhaltigkeitsaspekte sind die Materialien, aus denen ein Produkt gefertigt wird. Granta MI ist die zentrale, aktuelle und integrative Informationsquelle für das gesamte Materialwissen im Unternehmen. Weiterlesen
Grüner Stahl aus giftigem Rotschlamm
In großen Deponien wie hier bei Aughinish Aluminiumhütte in Irland wird derzeit der ätzende und giftige Rotschlamm, der bei der Aluminiumproduktion entsteht, entsorgt. Ein Team des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung hat einen wirtschaftlichen Prozess entwickelt, um daraus klimaneutral Eisen für die Stahlindustrie zu gewinnen. © Gabriel Cassan / Adobe Stock
Bei der Produktion von Aluminium fallen jährlich rund 180 Millionen Tonnen giftigen Rotschlamms an. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung zeigen nun, wie sich aus dem Abfall der Aluminiumproduktion auf relativ einfache Weise grüner Stahl erzeugen lässt. In einem Lichtbogenofen, wie ihn die Stahlindustrie seit Jahrzehnten nutzt, wandeln sie das im Rotschlamm enthaltene Eisenoxid mithilfe von Wasserstoffplasma in Eisen um. Auf diese Weise ließen sich aus den vier Milliarden Tonnen Rotschlamm, die sich bislang weltweit angesammelt haben, knapp 700 Millionen Tonnen CO2-freier Stahl gewinnen. Das entspricht einem guten Drittel der jährlichen Stahlproduktion weltweit. Und wie das Max-Planck-Team zeigt, würde sich dieser Prozess auch ökonomisch lohnen. Weiterlesen
Magnetisch durch eine Prise Wasserstoff
© Tom Barnowsky
Änderung der Magnetisierungsdichte des nicht-van-der-Waals-2D-Materials CdTiO3 nach der Hydrierung. Rote Bereiche zeigen Verstärkung der Magnetisierung an, während blaue Bereiche entsprechende Verringerung signalisieren.
Magnetische zweidimensionale Schichten, die aus einer oder wenigen Atomlagen bestehen, sind erst seit Kurzem bekannt und versprechen interessante Anwendungen, zum Beispiel für die Elektronik der Zukunft. Bislang jedoch gelingt es noch nicht gut genug, die magnetischen Zustände dieser Materialien gezielt zu kontrollieren. Ein deutsch-amerikanisches Forschungsteam unter der Federführung des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) und der TU Dresden stellt nun eine originelle Idee vor, mit der sich dieses Manko beheben ließe – und zwar indem man die 2D-Schicht mit Wasserstoff reagieren lässt. Weiterlesen
Mit CO2-verbrauchendem Bakterium Stoffe auf Erdöl-Basis ersetzen
Die Kuh als Klimaretter? Das dürfte in der öffentlichen Wahrnehmung eher nicht so gesehen werden. Im Gegenteil: Die Aufzucht von Rindern und der Verzehr von Rindfleisch gelten als Klimasünden par excellence. Und dennoch könnten die Wiederkäuer einen Anteil daran haben, dass Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit ihrer Hilfe klima- und umweltschonende Technologien entwickeln. Weiterlesen
Schwermetallfreies Post-Consumer-PVC: Internationales Industrieforschungsprojekt gestartet
v.l.n.r.: Richard Baudouin (Meraxis), Alexandre Thillou (KemOne), Karine Paillot (KemOne),
Peter Voth (REHAU), Mickael Laurent (KemOne), Martin Sonntag (REHAU)
Lyon/Frankreich, Rehau/Deutschland, Muri b. Bern/Schweiz, 30. April 2024 – Die Polymer-Industrie treibt weiter Innovationen mit dem Ziel voran, Lücken in der Kreislaufwirtschaft zu schließen: Der deutsche Polymerspezialist REHAU, der Schweizer Polymerdistributor Meraxis und das französische Chemieunternehmen Kem One haben ein gemeinsames Forschungsprojekt gestartet. Ziel ist es, PVC-Rezyklate von Schwermetallrückständen – zum Beispiel Blei – zu befreien und diese wieder in den Stoffkreislauf zurückzuführen. Weiterlesen
Besser trocknen. Weniger Energie. Fördergelder
© Harter GmbH
Mit dieser Art der Trocknung verbessern Sie Ihre Energiebilanz, Ihren Prozess und die Qualität Ihres Produktes erheblich: Kondensationstrockner mit Wärmepumpe. Weiterlesen
