Kategorie: Umwelttechnik

Spannende Beiträge, informative Fachartikel und die neusten Entwicklungen aus dem Themengebiet Umwelttechnik.

Grüner Stahl aus giftigem Rotschlamm

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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

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

Mit CO2-verbrauchendem Bakterium Stoffe auf Erdöl-Basis ersetzen

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Erdöl steckt in den meisten Produkten unseres Alltags, zum Beispiel in Windeln und Waschmitteln. Solche Stoffe könnten künftig durch bioabbaubare Grundstoffe ersetzt werden, die ein Bakterium aus dem Rindermagen produzieren kann. Wie das funktionieren könnte, erforschen Wissenschaftler der Universität des Saarlandes gemeinsam mit Kollegen aus Forschung und Industrie in einem von der Bundesregierung geförderten Projekt.

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

Innovative Neuentwicklung spart Kosten und Energie

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13.Kelch

13.Kelch

Wenn in der Fertigung Qualität und Effizienz gefragt sind, muss die präzise Einstellung der Werkzeuge an erster Stelle stehen. Für diese Ansprüche hält der Systemhersteller KELCH mit der Produktfamilie KENOVA set line professionelle Werkzeugeinstellgeräte bereit, die in jeder zerspanenden Fertigung zum Einsatz kommen. Viele Betriebe haben die Einstellgeräte über mehrere Jahrzehnte im Einsatz. Eine Besonderheit bietet der Hersteller mit seiner jüngsten Neuentwicklung. Das erstmals auf der EMO vorgestellte Werkzeugeinstellgerät KENOVA set line V244 ist als bislang einziges Gerät am Markt für den Einsatz ohne Druckluft konzipiert.  Weiterlesen

ACHEMA 2024: Vielfältiges Vortragsprogramm für die Welt der Prozessindustrie

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© DECHEMA e.V. / Markus Püttmann

© DECHEMA e.V. / Markus Püttmann

Die ACHEMA 2024 verzahnt erneut das Vortrags- und Rahmenprogramm vollständig mit der Ausstellung. Im Jahr 2022 hatte die ACHEMA den Kongress und die sogenannten Innovation Stages erstmals in die Ausstellung integriert. Aufgrund des positiven Feedbacks wird das Konzept auch dieses Jahr fortgeführt. Insgesamt warten in den Vortragssälen und auf den Bühnen in der Ausstellung mehr als 750 Beiträge auf die Besucher.

„Wissenschaft und Industrie im Dialog ist seit jeher Credo der DECHEMA und seit der letzten ACHEMA auch gelebte Praxis im Vortrags- und Kongressprogramm. Der Erfolg gibt uns dabei recht: Mit mehr als 20.000 Zuhörern waren die Besucherzahlen im Jahr 2022 deutlich höher als bei der ACHEMA 2018, die insgesamt mehr Teilnehmer hatte“, so Dr. Andreas Förster, Geschäftsführer des DECHEMA e.V. und damit Veranstalter der ACHEMA. Das Kongressprogramm setzt dieses Jahr Schwerpunkte in den Themen Wasserstoff, Nachhaltigkeit, Kreislaufwirtschaft und Digitalisierung. Auf den sechs Innovation Stages in der Ausstellung und in den fünf Highlight-Sessions des Kongresses greift die ACHEMA 2024 diese und weitere Top-Themen der Prozessindustrie auf. Weiterlesen

Klebstoffe aus Federn

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© Fraunhofer IGBFedern enthalten Keratin, ein wasserunlösliches Strukturprotein, aus dem sich Bestandteile von Klebstoffen herstellen lassen.

© Fraunhofer IGB Federn enthalten Keratin, ein wasserunlösliches Strukturprotein, aus dem sich Bestandteile von Klebstoffen herstellen lassen.

Klebstoffe beruhen fast immer auf fossilen Rohstoffen wie Erdöl. Fraunhofer-Forschende haben nun ein Verfahren entwickelt, mit dem der biobasierte Rohstoff Keratin erschlossen wird. Die leistungsfähige Protein-Verbindung ist beispielsweise in Hühnerfedern enthalten. Damit kann man nicht nur eine Vielzahl unterschiedlicher Klebstoffe für verschiedene Anwendungsbereiche herstellen. Die Verfahren und Endprodukte sind vielmehr nachhaltig und orientieren sich am Grundprinzip einer bioinspirierten Kreislaufwirtschaft. Das gemeinsame Projekt mit der Henkel AG & Co. KGaA adressiert einen Milliardenmarkt. Weiterlesen

Digitaler Zwilling beschleunigt Solarforschung

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Solarflächen der Zukunft: flexibel, durchsichtig und mit immenser Einsatzvielfalt. (Bild: FAU/DALL-E/runwayml)

Solarflächen der Zukunft: flexibel, durchsichtig und mit immenser Einsatzvielfalt. (Bild: FAU/DALL-E/runwayml)

Künstliche Intelligenz soll die Suche nach dem perfekten Material für Solarmodule um den Faktor zehn beschleunigen. Daran arbeitet ein interdisziplinäres Team der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU). Die Forschenden aus der Materialwissenschaft, dem Ingenieurwesen, der Chemie und der Informatik wollen einen digitalen Zwilling implementieren, der Materialkombinationen besser charakterisiert und Hochdurchsatzexperimente schneller zum Erfolg führt. Weiterlesen

Rückgewinnen statt schreddern: Batterien effizienter recyceln

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Im Projekt DiRecReg entwickeln vier Institute des KIT und sieben Unternehmen eine vollständige Prozesskette, um gebrauchte Batterien und Ausschuss besser zu verwerten. (Foto: wbk, KIT)

Im Projekt DiRecReg entwickeln vier Institute des KIT und sieben Unternehmen eine vollständige Prozesskette, um gebrauchte Batterien und Ausschuss besser zu verwerten. (Foto: wbk, KIT)

Der Markt für E-Autos wächst rapide und damit der Bedarf an Lithium-Ionen-Batterien (LIB). Auch deren Recycling ist ein wichtiger Baustein im Produktionskreislauf. Aktuelle Verfahren zerlegen die aktiven Batteriematerialien in ihre molekularen Bestandteile – unter hohem Energie- und Chemikalieneinsatz. In einem groß angelegten Verbundprojekt entwickeln daher Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und Partner aus Industrieunternehmen eine vollständige Prozesskette, um gebrauchte Batterien effizienter zu verwerten, in dem sie die aktiven Komponenten funktionserhaltend zurückgewinnen. Das Bundesforschungsministerium fördert das Projekt mit knapp drei Millionen Euro. Weiterlesen

Neuer Energiespeicher vereint Batterie und Elektrolyseur – Werkzeug für die Energiewende

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Ein Forschungskonsortium mit Beteiligung der TU Berlin arbeitet an einer neuartigen Zink-Wasserstoff-Batterie, die Strom mit einem hohen Wirkungsgrad speichern kann und beim Entladen nicht nur elektrische Energie, sondern auch Wasserstoff freisetzt. Dies gelingt, indem die negative Zink-Elektrode der Batterie mit dem Prinzip der alkalischen Wasser-Elektrolyse kombiniert wird. Als positive Gegenelektrode kommt dabei eine spezielle Wasserstoff/Sauerstoff-Gaselektrode zum Einsatz, die als Elektrokatalysator dient. Erste Tests des neuen Energiespeichers ergaben einen Wirkungsgrad von 50 Prozent bei der Stromspeicherung und 80 Prozent bei der Wasserstofferzeugung, bei einer prognostizierten Lebensdauer von zehn Jahren.

Das Zink-Wasserstoff Speichersystem kann zu einem Zehntel der Kosten von Lithium-Batterien produziert werden und speist bedarfsgerecht Wasserstoff in den Energiekreislauf.

© Zn2H2 GmbH Das Zink-Wasserstoff Speichersystem kann zu einem Zehntel der Kosten von Lithium-Batterien produziert werden und speist bedarfsgerecht Wasserstoff in den Energiekreislauf.

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Wie organische Solarzellen deutlich effizienter werden könnten

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Prof. Frank Ortmann (re.) und Maximilian Dorfner diskutieren, wie spezifische Farbstoff-Moleküle die Effizienz von organischen Solarzellen erhöhen können.

Prof. Frank Ortmann (re.) und Maximilian Dorfner diskutieren, wie spezifische Farbstoff-Moleküle die Effizienz von organischen Solarzellen erhöhen können.

Farbstoff-Moleküle beschleunigen den Transport gespeicherter Sonnenenergie

Die Sonne schickt enorme Energiemengen auf die Erde. Doch in Solarzellen geht ein Teil davon verloren. Gerade bei organischen Solarzellen, die für innovative Anwendungen in Frage kommen, ist das eine Hürde für ihre Nutzung. Ein Schlüssel, um sie leistungsfähiger zu machen: Ein verbesserter Transport der im Material zwischengespeicherten Sonnenenergie. Dass sich durch bestimmte organische Farbstoffe regelrechte Autobahnen ausbilden können, hat eine Forschungsgruppe der Technischen Universität München (TUM) nun gezeigt. Weiterlesen

Mit neuem Recyclingprozess thermoplastische Kohlenstofffaser-Tapes kontinuierlich ablösen und wiederverwerten

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© Fraunhofer IPTRecyceltes thermoplastisches Carbonfaser verstärktes UD-Tape

© Fraunhofer IPT
Recyceltes thermoplastisches Carbonfaser verstärktes UD-Tape

Der Absatzmarkt für Kunststoffprodukte wächst. Zugleich nimmt die Umweltbelastung durch nicht-abbaubare Kunststoffe zu und erfordert neue Recyclingstrategien. Am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen haben Forschende einen Recyclingprozess entwickelt, um das Faserverbundmaterial gebrauchter Drucktanks in einem Ablöseprozess zurückzugewinnen und für neue Leichtbauprodukte wiederzuverwerten. Ziel ist es, Faserverbundkunststoffe (FVK) zu recyceln, ohne dass es zu deutlichen Einbußen der Produktqualität kommt. Dem Fraunhofer-Team ist dies im Forschungsprojekt »Tankcycling« nun gelungen: Über 90 Prozent der mechanischen Eigenschaften bleiben erhalten. Weiterlesen