technologyComment of acetaldehyde oxidation (RER, RoW): Oxidation of acetaldehyde technologyComment of acetic acid production, product in 98% solution state (RER, RoW): The process represents the Celanese process (which is an optimized version of the Monsanto process) in which methanol reacts with carbon monoxide under the influence of a rhodium catalyst. It is assumed that 50% of the off-gas is burned as fuel, thus VOC emissions are reduced and CO2 is higher. References: Le Berre, C., Serp, P., Kalck, P. and Torrence, G. P. 2014. Acetic Acid. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. technologyComment of oxidation of butane (RoW): Oxidation of butane technologyComment of oxidation of butane (RER): The liquid-phase oxidation of hydrocarbons is an important process to produce acetic acid, formic acid or methyl acetate. About 43 kg of formic acid is produced per ton of acetic acid. Unreacted hydrocarbons, volatile neutral constituents, and water are separated first from the oxidation product. Formic acid is separated in the next column; azeotropic distillation is generally used for this purpose. The formic acid contains about 2 wt % acetic acid, 5 wt % water, and 3 wt % benzene. Formic acid with a content of about 98 wt % can be produced by further distillation. Reference: Gräfje, H., Körnig, W., Weitz, H.-M., Reiß, W.: Butanediols, Butenediol, and Butynediol, Chapter 1. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sev-enth Edition, 2004 Electronic Release (ed. Fiedler E., Grossmann G., Kersebohm D., Weiss G. and Witte C.). 7 th Electronic Release Edition. WileyInterScience, New York, Online-Version under: http://www.mrw.interscience.wiley.com/ueic/articles/a04_455/frame.html
Production mix technologyComment of decarboxylative cyclization of adipic acid (RER): decarboxylative cyclization of adipic acid technologyComment of formic acid production, methyl formate route (RER): The worldwide installed capacity for producing formic acid was about 330 000 t/a in 1988. Synthesis of formic acid by hydrolysis of methyl formate is based on a two-stage process: in the first stage, methanol is carbonylated with carbon monoxide; in the second stage, methyl formate is hydrolyzed to formic acid and methanol. The methanol is returned to the first stage. Although the carbonylation of methanol is relatively problem-free and has been carried out industrially for a long time, only recently has the hydrolysis of methyl formate been developed into an economically feasible process. The main problems are associated with work-up of the hydrolysis mixture. Because of the unfavorable position of the equilibrium, reesterification of methanol and formic acid to methyl formate occurs rapidly during the separation of unreacted methyl formate. Problems also arise in the selection of sufficiently corrosion-resistant materials Carbonylation of Methanol In the two processes mentioned, the first stage involves carbonylation of methanol in the liquid phase with carbon monoxide, in the presence of a basic catalyst: imageUrlTagReplacea0ec6e15-92c8-4d44-82bb-84e90e58b171 As a rule, the catalyst is sodium methoxide. Potassium methoxide has also been proposed as a catalyst; it is more soluble in methyl formate and gives a higher reaction rate. Although fairly high pressures were initially preferred, carbonylation is carried out in new plants at lower pressure. Under these conditions, reaction temperature and catalyst concentration must be increased to achieve acceptable conversion. According to published data, ca. 4.5 MPa, 80 °C, and 2.5 wt % sodium methoxide are employed. About 95 % carbon monoxide, but only about 30 % methanol, is converted under these circumstances. Nearly quantitative conversion of methanol to methyl formate can, nevertheless, be achieved by recycling the unreacted methanol. The carbonylation of methanol is an equilibrium reaction. The reaction rate can be raised by increasing the temperature, the carbon monoxide partial pressure, the catalyst concentration, and the interface between gas and liquid. To synthesize methyl formate, gas mixtures with a low proportion of carbon monoxide must first be concentrated. In a side reaction, sodium methoxide reacts with methyl formate to form sodium formate and dimethyl ether, and becomes inactivated. The substances used must be anhydrous; otherwise, sodium formate is precipitated to an increasing extent. Sodium formate is considerably less soluble in methyl formate than in methanol. The risk of encrustation and blockage due to precipitation of sodium formate can be reduced by adding poly(ethylene glycol). The carbon monoxide used must contain only a small amount of carbon dioxide; otherwise, the catalytically inactive carbonate is precipitated. Basic catalysts may reverse the reaction, and methyl formate decomposes into methanol and carbon monoxide. Therefore, undecomposed sodium methoxide in the methyl formate must be neutralized. Hydrolysis of Methyl Formate In the second stage, the methyl formate obtained is hydrolyzed: imageUrlTagReplace2ddc19c0-905f-42c3-b14c-e68332befec9 The equilibrium constant for methyl formate hydrolysis depends on the water: ester ratio. With a molar ratio of 1, the constant is 0.14, but with a water: methyl formate molar ratio of 15, it is 0.24. Because of the unfavorable position of this equilibrium, a large excess of either water or methyl formate must be used to obtain an economically worthwhile methyl formate conversion. If methyl formate and water are used in a molar ratio of 1 : 1, the conversion is only 30 %, but if the molar ratio of water to methyl formate is increased to 5 – 6, the conversion of methyl formate rises to 60 %. However, a dilute aqueous solution of formic acid is obtained this way, and excess water must be removed from the formic acid with the expenditure of as little energy as possible. Another way to overcome the unfavorable position of the equilibrium is to hydrolyze methyl formate in the presence of a tertiary amine, e.g., 1-(n-pentyl)imidazole. The base forms a salt-like compound with formic acid; therefore, the concentration of free formic acid decreases and the hydrolysis equilibrium is shifted in the direction of products. In a subsequent step formic acid can be distilled from the base without decomposition. A two-stage hydrolysis has been suggested, in which a water-soluble formamide is used in the second stage; this forms a salt-like compound with formic acid. It also shifts the equilibrium in the direction of formic acid. To keep undesirable reesterification as low as possible, the time of direct contact between methanol and formic acid must be as short as possible, and separation must be carried out at the lowest possible temperature. Introduction of methyl formate into the lower part of the column in which lower boiling methyl formate and methanol are separated from water and formic acid, has also been suggested. This largely prevents reesterification because of the excess methyl formate present in the critical region of the column. Dehydration of the Hydrolysis Mixture Formic acid is marketed in concentrations exceeding 85 wt %; therefore, dehydration of the hydrolysis mixture is an important step in the production of formic acid from methyl formate. For dehydration, the azeotropic point must be overcome. The concentration of formic acid in the azeotropic mixture increases if distillation is carried out under pressure, but the higher boiling point at high pressure also increases the decomposition rate of formic acid. At the same time, the selection of sufficiently corrosion-resistant materials presents considerable problems. A number of entrainers have been proposed for azeotropic distillation. Reference: Gräfje, H., Körnig, W., Weitz, H.-M., Reiß, W.: Butanediols, Butenediol, and Butynediol, Chapter 1. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sev-enth Edition, 2004 Electronic Release (ed. Fiedler E., Grossmann G., Kersebohm D., Weiss G. and Witte C.). 7 th Electronic Release Edition. WileyInterScience, New York, Online-Version under: http://www.mrw.interscience.wiley.com/ueic/articles/a04_455/frame.html technologyComment of oxidation of butane (RER): The liquid-phase oxidation of hydrocarbons is an important process to produce acetic acid, formic acid or methyl acetate. About 43 kg of formic acid is produced per ton of acetic acid. Unreacted hydrocarbons, volatile neutral constituents, and water are separated first from the oxidation product. Formic acid is separated in the next column; azeotropic distillation is generally used for this purpose. The formic acid contains about 2 wt % acetic acid, 5 wt % water, and 3 wt % benzene. Formic acid with a content of about 98 wt % can be produced by further distillation. Reference: Gräfje, H., Körnig, W., Weitz, H.-M., Reiß, W.: Butanediols, Butenediol, and Butynediol, Chapter 1. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sev-enth Edition, 2004 Electronic Release (ed. Fiedler E., Grossmann G., Kersebohm D., Weiss G. and Witte C.). 7 th Electronic Release Edition. WileyInterScience, New York, Online-Version under: http://www.mrw.interscience.wiley.com/ueic/articles/a04_455/frame.html
Ein Beispiel aus der chemischen Produktion stellt die Übertragung der Epoxidierung von Sojaöl vom FedBatch-Prozess zu einer kontinuierlichen mikroverfahrenstechnischen Prozessführung bei erhöhten Temperaturen dar. Epoxidiertes Sojaöl wird vor allem als Weichmacher in Produkten aus Polyvinylchlorid verwendet und ersetzt so Phthalate. Im Rahmen des europäischen Verbundprojektes CoPIRIDE sollte ein bestehendes Produktionsverfahren für epoxidiertes Sojaöl des italienischen Produzenten Mythen S.p.A. optimiert werden. Die Jahresproduktion an epoxidiertem Sojaöl am Standort belief sich auf 15.000 t. Das Unternehmen versprach sich von dem Transfer des bestehenden Fed-Batch-Prozesses eine Reduktion der Produktionskosten, kürzere Reaktionszeiten sowie verbesserte Produktausbeuten mit konstanterer Produktqualität. Zur Entscheidungsunterstützung während der Prozessentwicklung wurden eine Reihe alternativer Prozessbedingungen ökobilanziell miteinander verglichen. Es zeigte sich, dass, ausgehend vom Fed-Batch-Referenzprozess A, die Mehrzahl der betrachteten Alternativszenarien zu höheren Umweltauswirkungen führen würden. Insbesondere Verluste in der Ausbeute (durch kürzere Verweilzeiten im Mikroreaktor), aber auch ein höherer Bedarf an den Edukten Wasserstoffperoxid und Ameisensäure bei gleichbleibender Ausbeute (90 % im Falle des Fed-Batch-Prozesses) infolge einer beschleunigten Zersetzung bei harsche Prozessbedingungen (auch als „neue Prozessfenster“ oder Englisch als Novel Process Windows (NPW) Bedingungen bezeichnet) wirkten sich hier nachteilig aus. Die Ergebnisse der Ökobilanzierung zeigten somit bereits in einer frühen Phase des Prozessdesigns, dass eine mikroreaktionstechnische Anlage zwar potenziell dem etablierten industriellen Prozess überlegen sein kann, hierzu jedoch noch weitere Entwicklungsarbeiten und eine Reduktion des Eduktbedarfes erforderlich sind. Vor allem die beschleunigte Zersetzung des Reagenzes Wasserstoffperoxid unter harschen Prozessbedingungen im Mikrostrukturreaktor erwies sich als kritisch. Auf der Basis dieser Erkenntnisse wurde eine zweistufige Synthesesequenz entwickelt. Der stark exotherme Beginn der Reaktion wurde im Mikroreaktor durchgeführt, wobei innerhalb von nur zwei Minuten Ausbeuten von bis zu 35 % erreicht werden. Dem schließt sich eine weitere Synthesestufe mit erneuter Zugabe des Oxidationsmittels, jedoch bei längerer Verweilzeit der Reaktionskomponenten im Reaktor, an. Durch diese Prozessoptimierung konnten gegenüber dem Batch-Prozess eine deutliche Verringerung der Gesamtprozesszeit und ein sparsamerer Umgang mit dem Reagenz Wasserstoffperoxid erreicht werden. Die ebenfalls durchgeführte Lebenszykluskostenbetrachtung zeigte, dass auch im Falle der Realisierung des Best Case Szenarios N aufgrund des vergleichsweise hohen Einflusses der Materialkosten keine merkliche Erhöhung der Ökoeffizienz (Ergebnis aus ökologischer und ökonomischer Bewertung) zu erwarten ist. Mit der kontinuierlichen Prozessführung geht jedoch im Falle einer Produktion im industriellen Maßstab ein höherer Automatisierungsgrad sowie eine Verkürzung der insgesamt benötigten Prozesszeit einher.
Das Projekt "Teilprojekt 6: LCA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. durchgeführt. TRANSFORMATE nutzt die effizientesten Prozesse, um CO2 in Wertprodukte umzuwandeln. Dabei wird CO2 in einem ersten Schritt durch elektrochemische Konversion zu Ameisensäure reduziert. Im zweiten Schritt wird dann die Ameisensäure in einen Bioreaktor eingespeist, wo Ameisensäure-verstoffwechselnde Mikroorganismen die Ameisensäure hoch selektiv in Spezialchemikalien umwandeln. Projektziele: 1. Optimierung der kathodischen CO2-Reduktion zu Ameisensäure bei gleichzeitiger Kopplung mit der Wasser-Oxidation. Wir werden Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) mit polymeren Ionischen Flüssigkeiten (PILs) als Mediator in der katalytischen Schicht entwickeln. PILs eröffnen die Möglichkeit, die Produktionsrate und die Effizienz der CO2-Reduktion bei niedrigen pH-Werten und niedrigen Salzfrachten zu steigern. Wir werden innerhalb des Konsortiums eine spaltlose Elektrolyseur-Zelle, einen Stack-Prototypen bauen und eine Produktionsstrategie für das Scale-up der Stacks aufstellen. 2. Design und Konstruktion eines Ralstonia eutropha-Stamms mit hoch-effizienter Ameisensäure-Assimilation und Produktion von Biopolymeren und Crotonsäure. Wir werden das Bakterium R. eutropha durch die Integration des synthetischen, reduzierten Glycin-Stoffwechselwegs (rGlyP; effizientester Stoffwechselweg für die aerobe Ameisensäure-Assimilation) dazu befähigen, auf Ameisensäure zu wachsen. Darüber hinaus werden zwei Produktionsstämme konstruiert, die 1. Polyhydroxybuttersäure (PHB) in den Zellen akkumulieren und 2. Crotonsäure ins Medium sezernieren. 3. Integration des elektrochemischen und mikrobiellen Systems und Optimierung des Gesamtprozesses. Wir werden die Prototypen der CO2-Elektrolyseure direkt mit Labor-Bioreaktoren (2L) verbinden, um so das Gesamtsystem zu integrieren und im Betrieb zu untersuchen. Parallel dazu laufen LCA und TEA, um die Wirtschaftlichkeit und Ökobilanz des Gesamtsystems zu bilanzieren und so gezielt die kritischen Stellschrauben des Systems zu erkennen.
Liebe Leser*innen, sie sind schlecht fürs Klima, oft auch für die Luftqualität und unsere Gesundheit und kosten Deutschland viele Milliarden Euro jährlich: umweltschädliche Subventionen. Wie Deutschland diese abbauen und so auch finanzielle Spielräume für den sozial-ökologischen Wandel gewinnen kann, darum geht es in dieser Ausgabe des Newsletters „UBA aktuell“. Weitere Themen: Wie können Verbraucher*innen mit nur wenigen Maßnahmen ihren CO₂-Fußabdruck halbieren? Wie kann endlich auch der Treibhausgasausstoß des Verkehrssektors reduziert werden? Wie ist die so genannte CCU-Technik zur Abscheidung und Nutzung von Kohlenstoff aus Klimaschutz-Sicht einzuschätzen? Und wie können Wohnen, Arbeiten, Erholung und Mobilität in Stadt und Umland nachhaltiger miteinander verflochten werden? Interessante Lektüre wünscht Ihre Pressestelle des Umweltbundesamtes Umweltschädliche Subventionen in sozial-ökologische Investitionen umwandeln Der Abbau umweltschädlicher Subventionen schafft finanzielle Freiräume für eine nachhaltige Politik. Quelle: PhotoSG / Fotolia.com Es ist paradox: Der deutsche Staat fördert mit Kaufprämien den Umstieg auf klimafreundlichere Elektroautos – und gleichzeitig über Steuerprivilegien Dieselkraftstoffe und die private Nutzung von Benzin- und Diesel-Dienstwagen. Solche ökonomischen Anreize in gegensätzliche Richtungen konterkarieren wirksamen Klima- und Umweltschutz und kosten uns alle unnötig Geld. Mehr als 65 Milliarden Euro gab Deutschland im Jahr 2018 für Subventionen aus, die sich negativ auf das Klima und häufig auch auf Luftqualität, Gesundheit und Rohstoffverbrauch auswirken, so die neuesten Zahlen des UBA. Fast die Hälfte (47 Prozent) entfielen auf den Verkehrsbereich, weitere 39 Prozent auf Energiebereitstellung und -nutzung, wie etwa die Energiesteuervergünstigungen für die Wirtschaft. Allein durch die Änderung nationaler Regelungen könnte Deutschland beim Abbau umweltschädlicher Subventionen Mehreinnahmen im zweistelligen Milliardenbereich generieren, die dann für sozial-ökologische Investitionen genutzt werden könnten. Zum Beispiel, um Unternehmen beim Umstieg auf treibhausgasneutrale Produktionsweisen zu helfen oder für einen gut ausgebauten und kostengünstigen Bus- und Bahnverkehr zu sorgen. Bei manchen umweltschädlichen Subventionen ist der Abbau auch aus Gründen der sozialen Gerechtigkeit geboten. Ein Beispiel ist die private Nutzung von Dienstwagen, die der Staat mit mindestens drei Milliarden Euro pro Jahr subventioniert. „Davon profitieren überwiegend Haushalte mit hohen Einkommen. Diese Subvention ist nicht nur umweltschädlich, sondern auch sozial ungerecht. Sie gehört abgeschafft“, so UBA-Präsident Dirk Messner. Das UBA hat konkrete Reformvorschläge vorgelegt, die sowohl den Umwelt- und Klimaschutz voranbringen als auch soziale Ziele berücksichtigen. Grundsätzlich sollten nur noch Subventionen gewährt werden, die in Einklang mit einer nachhaltigen Entwicklung stehen. Umweltschädliche Subventionen Auswahl der Medienberichte zur UBA-Studie "Umweltschädliche Subventionen in Deutschland" "Jede und jeder Einzelne kann tonnenweise CO₂ einsparen" Elf Tonnen CO₂ verursacht ein durchschnittlicher Bewohner Deutschlands derzeit pro Jahr. Mit dem Pariser Klimaabkommen vereinbar wäre eine Tonne. UBA-Experte Michael Bilharz im Gespräch bei ZEIT ONLINE über das, was der Einzelne beitragen kann, und wo persönliches Engagement an seine Grenzen stößt. Ameisensäure in Reinigungsmitteln vermeiden ZDF WISO über Ameisensäure in Reinigungsmitteln, u.a. mit UBA-Experte Marcus Gast. UBA-Zahl des Monats: Oktober 2021 Quelle: Elisabeth Lena Aubrecht / UBA Wie wir uns ernähren, hat Einfluss auf das Klima. Pro Kilogramm Kuhmilch werden Treibhausgase mit einer Klimawirkung von etwa 1,4 Kilogramm CO₂ (so genannte CO₂-Äquivalente) ausgestoßen. Für die gleiche Menge Haferdrink nur 0,3, also etwa nur ein Fünftel. Mehr Zahlen finden Sie in der Publikation "Ökologische Fußabdrücke von Lebensmitteln und Gerichten in Deutschland", die im Rahmen einer vom UBA mit geförderten Studie entstand.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Das ISA ist am Verbundprojekt 'Sichere Ruhr - Badegewässer und Trinkwasser für das Ruhrgebiet' der RiSKWa Fördermaßnahme beteiligt. Ziel des Gesamtprojektes ist zunächst ein umfassendes Konzept zum Risikomanagement der Ruhrwasserqualität für die Trinkwassernutzung und für eine mögliche temporäre Zulassung eines Badebetriebs. Es werden innovative Maßnahmen zur Eintragsminderung und ein Monitoring- und Frühwarnsystem bezüglich mikrobiologischer Risiken entwickelt und für einen Flussabschnitt im Stadtgebiet Essen erprobt. Das Projekt befasst sich weiterhin mit der Entwicklung eines innovativen Kommunikationskonzepts zum Risikomanagement. Arbeitsschwerpunkte des ISA beinhalten die Untersuchung von Maßnahmen zur Minimierung des Eintrags von hygienisch relevanten Organismen und Krankheitserregern an Kläranlagen, Mischwasserbehandlungsanlagen und aus diffusen Quellen. Angestrebt wird eine Technologieentwicklung für effiziente, betriebssichere und wartungsarme Abwasserbehandlungsanlagen sowie eine Strategieentwicklung zur Verminderung der Gesamteinträge. Daher wird zur Reduzierung der Belastung aus Kläranlagen und Mischwasserentlastungsanlagen anhand des Baus und Betriebs von z.T. großtechnischen Versuchsanlagen Leistungsfähigkeiten verschiedener Verfahren erprobt und Investitions-, Betriebs- und Jahreskosten ermittelt. Untersucht werden etablierte und innovative Techniken (u.a. Ozonung, UV-Desinfektion, Ameisensäure etc.). Zur Reduzierung der hygienisch relevanten Mikroorganismen und Krankheitserreger aus diffusen Quellen werden situationsspezifische Maßnahmen zur Eintragsminderung entwickelt. Dazu werden die Einzugsgebietsflächen klassifiziert um anschließend technischer Maßnahmen für Hot-Spots zu entwickeln. Abschließend werden Empfehlungen zur Maßnahmenumsetzung abgeleitet, die in ein integriertes Realisierungskonzept für die sichere Bade- und Trinkwassernutzung der Ruhr einfließen. Die Maßnahmen sollen übertragbar auf andere Flussgebiete mit Trinkwassergewinnung und derzeit ungeregeltem Badebetrieb sein. Weitere Infos unter www.sichere-ruhr.de.
Das Projekt "Entwicklung einer Emulsion aus Bio-Rohoel/Dieseloel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Fachbereich 16 - Elektrotechnik,Informatik, Institut für Elektrische Energietechnik, Rationelle Energiewandlung durchgeführt. General Information/Objectives of the Project: In the context of an increasing use of Renewable Energy Sources (ROES), biomass derived liquid bio fuels (like flash-pyrolysis oils, ethanol, methanol) are very attractive. However, technological development for Bio-Crude-Oil upgrading, in order to improve its utilisation, is still a problem to be solved. The aim of this research project is to develop a low-cost physicochemical and mechanical process for improving operational properties and performances of pyrolysis-oils (biomass derived Bio-Crude-Oil). Preliminary but very promising results showed the possibility of reducing the Bio-Crude Oil (BCO) acidity, producing binary emulsions with different ratios of BCO and Diesel-Oil, reducing pollutant emissions, particularly in terms of dust and sulphur. The use of a mixture of the Bio-Crude-Oil and conventional Diesel-Oil is therefore relevant in both economic (e.g. fuel cost, new job creation, rural development) and environmental (C02, sulphur, dust emissions) terms. The main objective of this research project is therefore to achieve a low-cost upgrading process for power/heat generation. Technical Approach: Some sophisticated and expensive processes are today under development for upgrading the BCO such as Upgrading by hydro-treatment, Upgrading by Zeolite Cracking and Electronic or plasma-chemical upgrading. The proposed low cost emulsification process suitable for physical-chemical upgrading of BCO through emulsification with conventional fuels is essentially based on a two step process. The first step consists of removing polymerazable products and high molecular weight compounds obtained during the pyrolysis process by filtration under vacuum of BCO in the presence of inorganic and organic absorbers. In this way the most important components, responsible for the spontaneous polymerisation of BCO (basically formic acid and related sub-products) are removed at very low cost. This process results in a drastic decrease of the corrosion properties of BCO due to its intrinsic acidity. The second step is the formation of the multi-component fuel based on the emulsification of Bio Oil with a conventional fuel oil. Both the upgrading and the emulsification processes are not expensive, and can be adopted on industrial scale at very low cost. The adoption of the emulsification approach for BCO upgrading could produce viscosity and surface-tension reduction (more homogeneous atomisation and better combustion of the fuel), increase of the heating value and Cetane number and corrosion reduction. This technology could be easily integrated in a biomass conversion reactor. Its use, reducing the need for important modifications in the power/heat generator, improves its reliability and competitiveness, widening the market perspectives particularly for small capacity generators... Prime Contractor: Consorzio Interuniversitario per lo Sviluppo dei Sistemi a Grande Interfase; Firenze/Italy.
Das Projekt "Die Rolle gruener Pflanzen im Kohlenmonoxid-Haushalt der Atmosphaere und der Mechanismus der lichtabhaengigen Kohlenmonoxid-Bildung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachbereich 10 Biologie, Institut für Botanik durchgeführt. Organismen greifen in den Kohlenmonoxidhaushalt der Atmosphaere ein, sie koennen CO bilden und freisetzen und CO aufnehmen und in ihre Stoffwechselprodukte einbauen. Die wichtigsten Verbraucher von CO aus unserer Umwelt sind Bodenbakterien, deren Stoffwechsel dazu beitraegt, dass global der CO-Gehalt der Atmosphaere trotz anthropogener Emissionen unter Kontrolle bleibt. Auch Pflanzen koennen atmosphaerisches CO verbrauchen und in verschiedene organische Verbindungen einbauen. Unsere Untersuchungen haben aber gezeigt, dass die oberirdischen gruenen Teile von Pflanzen mehr CO abgeben als aufnehmen, d. h. in der Bilanz finden wir immer eine Netto-CO-Abgabe (0.5-1.0 nmol h exp.-1 x g exp.-1 Frischgewicht). Neben den Umweltproblemen und dabei speziell der Rolle der Pflanzen fuer den CO-Haushalt der Atmosphaere interessiert uns der biochemische Mechanismus der CO-Bildung durch die gruenen Pflanzenteile. Licht foerdert diese CO-Produktion stark; sie spricht auf Temperaturaenderungen und veraenderte CO2/O2-Verhaeltnisse der Atmosphaere ganz aehnlich an wie die Photorespiration. Bei bestimmten Reaktionen des photorespiratorischen C-Flusses entstehen C1-Fragmente, die ueber die Bildung von Ameisensaeure zur CO-Bildung beitragen koennten.
Das Projekt "Long Term Observations of Urban Atmospheric Radical Chemistry (Turban)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. The nitrate radical (NO3) is a key component of night time chemistry in the troposphere and is responsible for the non-photochemical production of peroxy radicals and the transformation of important species such as nitrogen oxides, VOCs, and ozone. It can be comparable to the OH radical as a sink for nitrogen oxides and VOCs. The only two studies to provide long term night time measurements of NO3 in the boundary layer were conducted in Germany at a rural coastal site and a rural suburban site. One short-term study has reported daytime measurements of NO3. More research is necessary to obtain a complete picture of seasonal variations in NO3 chemistry. Our objectives are to describe seasonal and spatial patterns in the chemistry of NO3 in an arid urban location, and to evaluate its contribution to the transformation and removal of atmospheric compounds. Two years of continuous Differential Optical Absorbance Spectrometry (DOAS) measurements in Jerusalem will provide concentrations of NO3, NO2, NO, O3, HONO, and HCHO, in addition to meteorology and other ancillary parameters. A month-long field project using high-end DOAS equipment will be conducted in parallel in order to assess spatial variations in NO3 chemistry in the region. The proposed research will be the first to conduct continuous long-term measurements of NO3 in an urban area, and the first in an arid region such as Israel. No long-term measurements of NO3 in the daytime have yet been reported. The resulting data will improve our understanding of NO3 chemistry in the urban boundary layer.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WaldWieseHolz GmbH durchgeführt. Ziel des interdisziplinären Innovationsprojektes Formipenser ist die Entwicklung und Erprobung eines Ameisensäure-Dispensers (-Verdunsters) für die Bekämpfung der Varroa-Milben in Bienenbeuten, der mit geringem Material- und Arbeitseinsatz herstellbar ist, sich durch geringe Klimaabhängigkeit und hierdurch verbesserte Reproduzierbarkeit und Wirkungssicherheit bei guter Bienenverträglichkeit von bisherigen Geräten mit dem gleichen Einsatzgebiet unterscheidet. Der zu entwickelnde Dispenser soll außerdem eine deutlich erhöhte Anwendersicherheit im Vergleich zu den gebräuchlichen Behandlungsmethoden aufweisen. Dies soll durch das Konzept des Membranverdunsters erreicht werden, der einen Hautkontakt mit flüssiger Ameisensäure ausschließt und die Belastung der Atemluft mit Ameisensäuredampf für den Imker fast vollständig verhindert. Es soll eine Versuchsanlage für die gravimetrische Erfassung der Ameisensäureverdunstung aufgebaut werden, die den Austausch einer Bienenbeute mit der Atmosphärenluft berücksichtigt und es ermöglicht, definierte Ameisensäuredampfkonzentrationen einzustellen. Mit dieser Anlage werden verschiedene PP-Membranen getestet. Die Verdunstung von Ameisensäure soll unter realistischen Bedingungen im Freiland- und Semifreilandstudien in Abhängigkeit vom Dispenser und von Umweltbedingungen gemessen werden. Die Wirksamkeit der Behandlung soll durch Erfassung des Milbentotenfalls gemessen werden. Gleichzeitig wird die Bienenverträglichkeit untersucht. Für die Vermarktung des Produkts sollen Partner gesucht werden, die bereits auf dem Gebiet der Produktion von Polypropylenartikeln bzw. auf dem Markt für Imkereiprodukte etabliert sind. Mit der abschließenden Dokumentation in Form eines Gesamtberichtes ist die Vorbereitung von gemeinsamen Publikationen zu dem neuen Verfahren der Ameisensäuredampf- Applikation verbunden.