Das Projekt "WING-Zentrum: Batterie - Mobil in Sachsen (BaMoSa)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. durchgeführt. Entwicklung und Gestaltung auf Polymeren beruhender neuartiger Materialien zur Anwendung in Li-Batterien als Feststoffpolymerelektrolyte und Trennstoffe. (a) Feststoffpolymerelektrolyte:(1) Synthese der Block-Kopolymere: Die werden durch Polymerisierung synthetisiert. (2) Plastizierung der Block-Kopolymere mit unterschiedlichen Mengen in Li-Salz. (3) Supramolekulare Verbindung von Komplexen. (4) Auswahl des passenden Lithiumsalzes für Kopolymere aus den zur Verfügung stehenden. (b) Polymertrennstoffe: (1) Herstellung von Glas-Keramik-Verbundstoffen: Vermischen handelsüblicher Polymerelektrolyte mit Li-Ionen leitenden Glaskeramikpartikeln, die vom Projektpartner zur Verfügung gestellt werden. (2) Weiterverarbeitung des Folienverbundes: Weiterverarbeitung des Polymer-Keramik-Verbundes in dünne Filme mit den für Batterien passenden Maßen. (3) Optimierung der Parameter: Auswahl des Polymermaterials, der Polymer-anorganischen Anordnung, der Verarbeitungsmethoden sowie der Oberflächenchemie der Füllpartikel, um die besten Polymertrennstoffe zu erhalten. (c) Charakterisierung: Eine detaillierte Charakterisierung des hergestellten Feststoffpolymerelektrolyts und des Polymertrennstoffes wird unter Zuhilfenahme einer Vielzahl analytischer Instrumente durchgeführt.
Das Projekt "Grundlagen der Druckvergasung von Biomasserohstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DMT-Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH durchgeführt. Objective: The objective is to provide new experimental data and understanding on the fundamentals of pressurized gasification of biomass feedstocks and on high-temperature cleaning of product gases. The aim of the project is to create fundamental data to support the development of new advanced power production systems based on pressurized gasification of biomass. The project will consist of the following main tasks: Task 1 Laboratory experiments to characterize selected biomass feedstocks; Task 2 Bench-scale tests to study the formation of tars and nitrogen compounds in the conditions of fluidized-bed gasification and to measure the release of alkali-metals; Task 3 Result evaluation and modelling; Task 4 Bench-scale gas cleaning tests to study the thermal and catalytic decomposition of tars and fixed nitrogen compounds.
Das Projekt "Verbesserte Energieerzeugung auf Grundlage von Biomasse-Wirbelschichtverfahren mit minimalen Emissionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik durchgeführt. General Information/Project Objectives: The overall objective is to investigate how to obtain reliable and environmental favourable commercial operation in biomass based FBC systems. The expected results shall based on experimental findings stipulate recommendations how to repress agglomeration and defluidisation in fluidised bed combustion systems based on experimental findings indicate how to utilize primary measures to minimize or to hold back the formation of nitrogen oxide compounds in the fluidised bed reactor based on case studies identify optimal logistic strategies in utilizing biofuels in commercial heat and power production. Technical Approach: A first phase of the project will map a selection of biofuels concerning the thermochemical performance in oxidative atmosphere, separately and in combination with suitable bed materials. Fuels to be considered are straw, MBM (meat and bone meal), Miscanthus, Reed Canary grass, willow and forest fuels. The selection is based on availability but is aimed to reflect medium to high alkali rich biomass fuels, i.e. 10 -20 per cent-wt (ash basis) total alkali, and their influences on agglomeration. Lab scale experiments via test rig to commercial scale (I 10MW) experimental investigations will be carried out. Secondly, the programme aims to study the promotion of the N2O reduction reactions in initial stages and subsequently the reduction of NO through catalytic adsorption on solid reductants. The work will proceed through the construction of a 3D-CFD code to be converted into a 'post-processor' implemented on the NO reduction chemistry. In subsequent experimental work, the relative importance of various competing mechanisms will be established in relation to the thermochemical performance of the previously selected fuels, bed materials and operating conditions. To assess the utilization in a logistic sense, the most promising fuels of the experimental study will be mapped considering existing logistic management, suitable means for transport and handling resulting in optimum logistic concepts for FBC. The ideal number, possible location of FBC plants and the assignment of feedstock source will moreover be determined and documented concentrating on Scandinavia, Great Britain and on mainland Europe. As a conclusive achievement, a handbook will be produced for commercial utilization in FBC systems of the selected biofuels. The combined results from all the work packages be put together into a clear-cut manual Expected Achievements and Exploitation: The expected results from the project work will contribute to increase fuel flexibility of existing and future FBC systems allowing for a broader palette of fuels to be fired without essential technical modifications. A higher technical availability of the plants is expected. In addition, lower operational costs are anticipated due to increased competitiveness of the plant owner on the fuel market. Prime Contractor: TPS Termiska Processer AB; Nykoeping.
Das Projekt "Neue Separator-Materialien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Marburg, Fachbereich Chemie durchgeführt. Im Rahmen der geplanten Untersuchungen wollen wir versuchen, Verbindungen in d. Art von 1 - 3, sowie andere verwandte, zeolitartige Stoffe auf Elektrodenoberflächen abzuscheiden u. auf ihre Eignung als Separatorenschichten in Lithiumbatterien zu überprüfen. Hierzu sind folgende Punkte als Zielvorgaben zu nennen: (1) Synthese von zu 1-3 homolgen oder analogen Li-Salze oder aber a posteriori Austausch d. vorliegenden Gegenionen in d. Mutterverbindungen gegen Li+ (2) Charakterisierung d. Verbindungen u. Überprüfung der Ionenbeweglichkeit u. Leitfähigkeit im Feststoff (3) Abscheidung der Salze in einkristalliner Form auf Elektrodenoberflächen mit unidirektionaler Ausrichtung d. Kanäle senkrecht zur Oberfläche (4) Überprüfung d. elektrochemische Stabilität der Anordnung (bis zu 4 V) Zeitraum 1.-12. Monat: Synthese einkristalliner Salze mit Li+-Ionen innerhalb paralleler Kanalstrukturen; Charakterisierung der Verbindungen: Strukturen, Ionenleitfähigkeit; Optimierung von Synthese- und Kristallisationsbedingungen; Begleitende theoretische Studien zur Wechselwirkung Kationen-Chalkogenid-Kavität. Zeitraum 13.-24. Monat: Fortführung der o.g. Arbeiten u. Untersuchungen zur Abscheidung der Verbindungen auf Elektrodenoberflächen; Untersuchungen zu Phasenbildung, Oberflächenmorphologie, Ladungs-Entladungs-Verhalten und Zyklenzahl; Untersuchung zur elektrochemischen Stabilität und Leitfähigkeit der Anordnung. Zeitraum 25.-36. Monat: Fortführung der o.g. Arbeiten u. Optimierung aller Parameter zur Erzeugung Li+-leitender Separatorschichten; Verwertung der Ergebnisse (falls nicht zu einem früheren Zeitp. bereits geschehen) Erfolgreiche Resultate werden zunächst einer Prüfung auf Schutzrechtfähigkeit unterzogen. Nach Erhalt des Prioritätsdatums werden wir die Ergebnisse dann zur Publikationen in wissenschaftlichen Fachzeitschriften einreichen.
Das Projekt "LiB2015: HEBEL - Hochenergiebatterie mit verbessertem Elektrolyt-Separator-Verbund" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Chemie und Bioingenieurwesen, Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik durchgeführt. 1. Vorhabenziel Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer betriebssicheren, zyklenstabilen 40 Ah Zelle, die nach 2000 Lade- und Entladezyklen noch mehr als 80 Prozent der Ausgangskapazität hat und weder bei Kurzschluss noch bei Überladung Feuer auslöst. Im besonderen soll durch den Einsatz von neuen oberflächenmodifizierenden Elektrolyt-Additiven der Verbund keramischer Separator/Elektrolyt optimiert werden, um so Hochenergiebatterien mit verbesserten Anwendungseigenschaften zu entwickeln. 2. Arbeitsplanung Die Arbeitspakete von UEN-CRT umfassen A) die Entwicklung von geeigneten ionischen Additiven, um eine schnellere und reproduzierbarere Füllung der Zelle mit Elektrolyt sowie eine bessere Leitfähigkeit des Elektrolyten für Li-Ionen zu erreichen; B) die Dampfdruckerniedrigung des Elektrolyten durch Verwendung von Mischungen ionischer Flüssigkeiten und konventioneller, flüchtiger Elektrolytkomponenten. Als weitere zentrale Optimierungsparameter werden die Löslichkeit von Li-Salzen und die Diffusion von Li-Ionen im System untersucht. Die Löslichkeit von Li-Salzen wird mit Hilfe der ICP-AES-Methode (Inductive Coupled Plasma Atom Emission Spectroscopy) ermittelt. Die Diffusionskoeffizienten der Li-Ionen in den jeweiligen Elektrolytmischungen wird durch DOSY-NMR-Spektroskopie ermittelt. Für diese Untersuchungen muss das bestehende NMR-Gerät bei UEN-CRT um eine spezielle Gradientenspule ergänzt werden (Investitionsvolumen: 45.000 Euro). Die Untersuchungen zielen darauf ab. Elektrolytsysteme mit möglichst hohen Konzentrationen an Li-Ionen, bei gleichzeitig höchst möglicher Beweglichkeit der Li-Ionen zu entwickeln.
Das Projekt "Entwicklung von Prototypen einer neuen Absorptions-Kälteanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Luft- und Kältetechnik gemeinnützige Gesellschaft mbH durchgeführt. Entwicklung von mit Abwärme angetriebenen Absorptions-Kälteanlagen kleiner Leistung mit LiBr/H2O als Stoffpaar.
Das Projekt "Qualitaetsverbesserungen von Pyrolyseoelen durch katalytische Pyrolyse von Biomasse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Department für Biologie, Zentrum Holzwirtschaft, Ordinariat für Chemische Holztechnologie und Institut für Holzchemie und Chemische Technologie des Holzes der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft durchgeführt. Fuer die chemische Nutzung von Flash-Pyrolyseoelen aus Biomasse gibt es zahlreiche Alternativen. Sie umfassen sowohl die Nutzung von Einzelkomponenten als auch die Verwendung von Fraktionen. Bei den Einzelkomponenten kommt beispielsweise Laevoglucosan in Frage, das als Hauptkomponente vorkommt und als Synthesebaustein fuer die Vitaminherstellung in der Pharmaindustrie einen hohen Marktpreis erzielt, der z.Zt. bei ca. 1000 US Dollar/kg liegt. Als wertvolle Fraktion kann Fluessigrauch gewonnen werden, der zunehmend in der europaeischen Lebensmittelindustrie zur Raeucherung eingesetzt wird. Das Spektrum der Pyrolyseprodukte kann durch den Einsatz von Katalysatoren beeinflusst werden. Zur Erprobung der Moeglichkeiten und Auswirkungen hat die Europaeische Gemeinschaft ein Forschungsvorhaben bewilligt, in dem Screeningexperimente im Mikromassstab und Pyrolysen im Technikumsmassstab sowie die Analysen der Pyrolyseoele durchgefuehrt werden. Ergebnis: Zur Steigerung der Ausbeute an Laevoglucosan ist eine saure Waesche der Biomasse vor der Pyrolyse erforderlich. Hierdurch werden neben den Hemicellulosen vor allem Alkali- und Erdalkalimetalle entfernt, die die Bildung von Laevoglucosan negativ beeinflussen. Gleichzeitig wird die Entstehung von Essigsaeure durch den Wegfall der Hemicellulosen reduziert. Nach der Erprobungsphase im Labor- und Technikumsmassstab sollen die erhaltenen Ergebnisse in einer grossen Pilotanlage der Firma FENOSA, einem spanischen Energiekonzern, ueberprueft werden
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