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ElektroPapier - Entwicklung papierbasierter Elektroden für die mikrobielle elektrochemische Abwasserreinigung

Description: Das Projekt "ElektroPapier - Entwicklung papierbasierter Elektroden für die mikrobielle elektrochemische Abwasserreinigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Papiertechnische Stiftung durchgeführt. Ziel des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung eines papierbasierten Werkstoffes, der leitfähig ist, sich für den Dauereinsatz in wässrigen Medien eignet und optimale Vorausset-zungen für das Ausbilden von elektrochemisch aktiven Biofilmen bietet. Der Werkstoff soll als flächige Elektrode für bioelektrische Systeme in der Wasserwirtschaft dienen. Auf Basis dieser neu entwickelten Materialien wird der Einsatz bioelektrochemischer Systeme im Bereich der Abwasserreinigung, bei gleichzeitiger Erzeugung von Energie bzw. chemischer Energieträger erprobt und bewertet. Außerdem soll durch den Einsatz des BES eine Eliminierung von Phosphor und Stickstoff, die eine zusätzliche Hauptanforderung an die kommunale Abwasserreinigung darstellt, erfolgen. Im Projekt soll der bis jetzt fehlende Praxisbeweis für eine technische Umsetzung in der Abwasserreinigung verbunden mit einer effektiven Produkt-Gewinnung für beide Rohstoffe erfolgen. Zunächst werden im Labormaßstab leitfähige, stabile und formbare Bioelektroden auf Basis von Graphit-gefüllten Spezialpapieren entwickelt und optimiert. Die Papiere werden dann auf ihre physikalisch-mechanischen Eigenschaften hin untersucht und bezüglich ihrer Formbarkeit getestet. Zeitgleich wird eine Elektrodengeometrie computergestützt entworfen. Die Geometrie soll ein möglichst optimales Verhältnis aus funktionaler Oberfläche und Rauminhalt darstellen und sich zudem durch sehr gute Strömungseigenschaften auszeigen. Die Papiere werden anschließend in die entworfene Struktur gebracht und dann auf ihre Eignung als Kathode für bioelektrochemische Systeme untersucht. Im Anschluss daran werden die geeignetsten Papierrezepturen im Technikum auf die kontinuierliche Papierherstellung übertragen, welche wichtige Hinweise für die weitere Hochskalierung auf den industriellen Maßstab liefert. Die Übertragung auf den industriellen Maßstab schließt das Projekt materialseitig ab.

Types:

SupportProgram

Origin: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Stickstoffelimination ? Werkstoff ? Graphit ? Abwasserreinigung ? Kläranlage ? Phosphor ? Kommunales Abwasser ? Biofilm ? Chemische Zusammensetzung ? Energieträger ? Materialprüfung ? Papier ? Papierherstellung ? Rohstoffgewinnung ? Verfahrenskombination ? Chemischer Energiespeicher ? Elektrochemisches Verfahren ? Energiegewinnung ? Leitfähigkeit ? Phosphorelimination ? Rohstoff ? Organischer Schadstoff ? Schadstoffabbau ? Strömungsmodell ? Werkstoffkunde ? Bemessungsgrundlage ? Produktdesign ? Wasserwirtschaft ? Laboruntersuchung ? Neuartige Materialien ? Physikalische Größe ? Eignungsprüfung ? Elektrode ? Flächengröße ? Halbtechnische Anlage ? Kontinuierliches Verfahren ? Bioelektrisches Verfahren ? Maßstabsvergrößerung ? Mechanische Belastung ?

Region: Sachsen

Bounding box: 10.40664° .. 10.40664° x 49.29433° .. 49.29433°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

Time ranges: 2016-05-01 - 2019-04-30

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Status

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