Das Projekt "JGOFS-Pilotuntersuchung: CO2-Traverse durch den Mittelatlantik zwischen Funchal und Panama vom 30.11.-18.12.1991 mit FS Sonne (SO 76a)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Fachbereich Geowissenschaften, Institut für Biogeochemie und Meereschemie durchgeführt. Auf der Forschungsfahrt (SO 76 a) Lissabon-Panama vom 30.11. - 18.12.1991 soll eine CO2-Traverse durch den Mittelatlantik als Pilotstudie zu JGOFS (JOINT GLOBAL OCEAN FLUXES STUDY) gelegt werden. Ziel der Fahrt ist die Charakterisierung des marinen CO2-Systems im Hinblick auf den staendig ansteigenden CO2-Partialdruck (PCO2) der Luft (Treibhausseffekt). Dass ca. 50 Prozent des atmosphaerischen Kohlendioxid (CO2) -Anstiegs durch den Ozean gepuffert werden, ist durch Messungen der Alkalinitaet (TA) des Gesamt-CO2 (TCO2) und des PCO2 bisher kaum belegt. Ergaenzend dazu sollen die organischen Pfade, CO2 im Ozean zu fixieren, durch die Messung des Gehalts des gesamten geloesten organischen Kohlenstoffs (DOC) und an Methan (CH4) untersucht werden. - Das Messprogramm wird von 4 Arbeitsgruppen durchgefuehrt.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachbereich Chemie, Graduiertenschule Energy Science & Engineering durchgeführt. Im Rahmen des Teilprojekts 3 Elektrokatalyse (NUKFER) wird eine Probenumgebung für Kernresonanzexperimente für in-situ-Untersuchungen eisenhaltiger heterogener Katalysatoren (Fe-N-C) unter Reaktionsbedingungen in der Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle (PEM-BZ) aufgebaut. Fe-N-C-Katalysatoren bilden eine neue Materialgruppe edelmetallfreier Katalysatoren, die wegen ihrer sehr guten Aktivität als aussichtsreiche und günstige Alternative zu Pt/C für die Energiegewinnung in der PEM-BZ gelten. Für diese neuen Materialien treten Degradationsprozesse in der BZ auf, die bisher nur unzureichend verstanden sind. Deshalb soll für die Nutzung an der Beamline P01 (PETRA III) ein PEM-BZ-Messplatz kombiniert mit einem temperierbaren Chemisorptionsmessplatz für ortsaufgelöste in-situ-Messungen der potential- (Load-sMS) und (schad-)gasbedingten Änderungen (Gas-sMS) an den Fe-N-C-Katalysatoren in der Membran-Elektrodeneinheit (MEA) entwickelt werden. Der Messplatz wird im Rahmen einer Doktorarbeit aufgebaut. Grob skizziert umfasst dies i. Beschaffung der Komponenten (BZ, Badkryostaten, Massenspektrometer und x,y,z-Tisch), ii. Anpassung der BZ für in-situ-Experimente bei Normaldruck, Optimierung der MEA-Präparation (Fe-N-C) und Implementierung bei PETRA III, iii. Tests hinsichtlich Gasdichtigkeit, Messgenauigkeit und quantitativer Auswertung der Gasadsorption, iv. Transfer zu PETRA III für Testmessungen, ggf. Nachjustage, dann Nutzerbetrieb. Der Messplatz setzt sich aus zwei Teilkomponenten zusammen: 1. in-situ Brennstoffzellenmessplatz für die ortsaufgelöste Untersuchung der Degradation unter Betriebsbedingungen (Load-sMS). 2. in-situ Chemisportionsmessplatz zur ortsaufgelösten Untersuchung des Einflusses von (Schad-)Gasen auf die Katalysatoren in der Brennstoffzelle (Gas-sMS). Die Tätigkeiten des Doktoranden werden durch weitere Mitarbeiter der Arbeitsgruppe bei der Katalysatorherstellung, der Parameteroptimierung und bei den Messzeiten am Synchrotron unterstützt.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Katalyse e.V. an der Universität Rostock durchgeführt. Ziel des Verbundprojektes ist die Entwicklung eines chemisch-biotechnischen Verfahrens zur Herstellung von Phenol aus Biogas. In einem ersten Schritt sollen aus Biogas chemokatalytisch Benzol und die Nebenprodukte Ethen und Naphthalin hergestellt werden. In einem zweiten biotechnologischen Schritt sollen Benzol in Phenol sowie die Nebenprodukte in die Wertstoffe Ethylenoxid und Naphthol umgesetzt werden. Die Ziele des Teilprojekts sind: i) Aufbau einer Testanlage, ii) Einsatzfähige Single-Site Katalysatoren sowie iii) Produktion von Phenol, Naphthol und Ethylenoxid aus Biogas durch Kopplung von Chemo- und Biokatalyse. Für letzteres Ziel optimiert LIKAT drei Klassen von Katalysatoren auf maximale Selektivität für Benzol bei höchstmöglichem Umsatz von Biogas bzw. Methan. MLU stellt eine lösliche Methanmonooxygenase zur Verfügung und screent nach weiteren Benzol und Naphthalin oxidierenden Enzymen, welche rekombinant gewonnen werden sollen. IGB ist zuständig für das Screening nach weiteren Ethen oxidierenden Enzymen, die Untersuchung und Optimierung der Ganzzellkatalyse durch methanotrophe Mikroorganismen, sowie Aufbau und Betrieb einer Versuchsanlage zur Herstellung aller Endprodukte. Danach sollen die in den Teilprojekten erreichten Ergebnisse in der Versuchsanlage durch Kopplung der Chemo- und Biokatalyse vereinigt werden. Die Arbeitsplanung von LIKAT umfasst im Einzelnen folgende Arbeitspakete: 1) Aufbau des Teststandes für die Methanaromatisierung; 2) Synthese geeigneter Single-Site-Katalysatoren, wie Fe, Mo und vergleichbare, auf Trägermaterialien, wie SiO2, SiC, Kohlenstoffallotrope, Zeolithe; 3) Katalysatorcharakterisierung (XRD, BET, TG/DSC, XPS, UV-vis, IR/Raman, Chemisorption, TEM, XANES/EXAFS); 4) Katalysatortests im breiten Parameterraum 5) Optimierung von Katalysatorsynthese und Austestung sowie 6) Chemo- und Biokatalytische Kopplung.
Das Projekt "Entwicklung eines globalen Kohlenstoff-Kreislauf-Modells" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Meteorologie durchgeführt. Die Aufnahme von anthropogenem CO2 wird mit einem Modell untersucht, das die wesentlichen Aufnahmespeicher Atmosphaere, Ozean und terrestrische Biosphaere miteinander koppelt. Das Biosphaerenmodell basiert auf Bodendaten in 2.433 Planquadraten und empirischen Funktionalbeziehungen zwischen Bodentyp, Klima und pflanzlicher Produktion. Das Ozeanmodell basiert auf einem Zirkulationsmodell mit 5 Schichten und einer Horizontalaufloesung von 5 Grad. Der Transport in der Atmosphaere erfolgt durch Diffusion. Die CO2-Fluesse zwischen Atmosphaere und Ozean ergeben sich aus den CO2-Konzentrationsdifferenzen an der Trennungsflaeche der beiden Medien, wobei die ozeanische CO2-Konzentration durch die (temperaturabhaengigen) anorganischen chemischen Umsetzungsraten in der obersten Deckschicht des Ozeans bestimmt wird. Das Modell ist in der Lage, den beobachteten Anstieg von CO2 in der Atmosphaere ohne zusaetzliche Parametereinstellung zu beschreiben. Es wird ferner verwendet, um die moeglichen Auswirkungen einer Abholzung des Amazonas-Beckens abzuschaetzen.
Das Projekt "Catalyst development for selective conversion of syngas to mainly aromatic hydrocarbons" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät für Chemie, Lehrstuhl für Technische Chemie (LTC) durchgeführt. Objective: Development and characterization of zeolite-modified fischer-tropsch catalysts with a high selectivity for aromatic hydrocarbons under conditions similar to fischer-tropsch synthesis. General information: formation of aromatic hydrocarbons via zeolite modified ft catalysts is well known, but the selectivity is low (ca 30 percent). Higher selectivities were achieved only when zeolites were combined with catalysts for methanol synthesis, but then pressures and temperatures similar to those usually applied in methanol synthesis were required. The present project aims at applying conditions similar to ft synthesis. Modified fe/mn and fe/v-oxide catalysts combined with zsm-5-type-zeolites of high silica to alumina ratio will be used, 1.- as composite catalysts (micro-mixed on molecular scale), 2.- as mechanically mixed catalysts (macro-mixed material), and 3.- the two catalysts distributed on two different catalytic reactors (dual bed operation). The composite catalysts will be tested catalytically and characterized by their physico-chemical surface properties before, during and after catalytic reaction. These informations are expected to serve as a feed-back in design and optimization of catalysts. Achievements: A high pressure apparatus has been developed for synthesis gas experiments. The whole apparatus is controlled by a minicomputer, to be able to work at constant carbon monoxide conversion or at constant space velocity. For surface analysis an Auger electron spectroscopy (AES), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), ion scattering spectrometry (ISS) apparatus has been additionally equipped with a reaction chamber to conduct in situ synthesis gas experiments. The pressure dependence of selectivity and activity of an iron manganese oxide catalyst has been investigated. A maximum in activity is observed at a synthesis gas pressure of 1.5 MPa. The surface concentration, as determined by XPS and ISS of the catalysts is strongly altered by pre-treatment conditions and the addition of copper or potassium. The following catalytic systems were developed, tested in the Fischer Tropsch (FT) reaction and characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), transmission electron microscopy (TEM) and carbon monoxide (CO) chemisorption: iron/manganese oxides impregnated with cobalt, copper, lead, rhodium and potassium respectively; cobalt/manganese oxide catalysts with different compositions to maximise the formation of olefinic products; rhodium/silicon dioxide catalysts doped with rare earth compounds and thorium dioxide to maximise the formation of oxygenates; mixtures of the previous catalysts with pentasil zeolites to form aromatic hydrocarbons. 2 modes of operation were tested: a single bed reactor with a mechanical mixture of the components and a dual operation with the FT component and the zeolite respectively in separate reactors. ... Prime Contractor: Ruhr Universität Bochum, Technische Chemie, Fakultät für Chemie; Bochum; Germany.
Das Projekt "Heterogen-katalytische Zersetzung von Stickoxiden, Chemisorption von Stickoxiden an Aktivkoksen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Institut für Brennstoffchemie und physikalisch-chemische Verfahrenstechnik durchgeführt. Heterogen-katalytische Zersetzung von Stickoxiden; Chemisorption von Stickoxiden an Aktivkoksen. Entwicklung von Katalysatoren fuer die Reduktion von NOx mit Kohlenwasserstoffen oder NH3. Entwicklung von katalytischen Verfahren fuer die Entfernung von NOx aus Rauchgasen. In Verbindung mit kinetischen Messungen: Untersuchung der Chemisorption von NO und NO2 an z.T. mit Metallen impraegnierten Aktivkoksen.
Das Projekt "Vorkommen und Verhalten von fluoridhaltigen Holzschutzmitteln in Boeden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Department für Biologie, Zentrum Holzwirtschaft, Ordinariat für Holzbiologie und Institut für Holzbiologie und Holzschutz der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft durchgeführt. Aus den Untersuchungsergebnissen zum Sorptionsverhalten von Fluoridionen aus fluoridhaltigen Holzschutzmitteln an Boeden geht hervor, dass das Adsorptions- und Desorptionsverhalten der Fluoridionen nicht nur die Bodenmatrix beeinflusst, sondern massgeblich durch die Art bestimmt wird, in der die Fluoridionen vorliegen. Ein Vergleich der Messwerte untereinander zeigt, dass im Konzentrationsintervall von ca. 70 ppm bis 400 ppm F-reines Hydrogendifluorid staerker adsorbiert wird als ein Fluorid-Hydrogendifluorid-Gemisch. In diesem Bereich werden die niedrigsten Adsorptionsgrade fuer Hexafluorosilikationen ermittelt. Auf Grund der hohen Adsorptionsraten sollten insbesondere Hydrogendifluoride und Fluoride nur schwer hydraulisch aus der Bodenmatrix zu entfernen sein, so dass eine Sanierung kontaminierter Flaechen z.B. ueber einen Bodenaustausch erfolgen muesste. Hohe Adsorptionsraten bedeuten gleichzeitig aber auch, dass der Anteil mobiler Ionen, die in das Grundwasser gelangen koennen, gering ist. Die unerwartete hohen Adsorptionsgrade fuer Fluorid deuten darauf hin, dass die Bindung der Fluoridionen an die Bodenmatrix hauptsaechlich ueber eine Chemiesorption erfolgt.
Das Projekt "Abgasreinigung - Chemisorption" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik durchgeführt. Untersuchung der Absorptionsraten von NO in einer Gas-fluessig-Ruehrzelle, Auswertung mit der Filmtheorie. NO-Absortionskinetik laeuft als schnelle Reaktion ab. Modellverbesserung durch fitten der Reaktionsordnung von Chrom. Uebertragung der RZ-Ergebnisse auf FKK. Spezifische Absorptionsrate zeigt Abhaengigkeit von Partialdruck NO.
Das Projekt "Kombinierte Abscheidung von Partikeln und Gasen mit Abreinigungsfiltern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik durchgeführt. Der Einsatz von Filterkuchen auf Abreinigungsfiltern als Festbettreaktor fuer eine Gas-Feststoffreaktion stellt eine kostenguenstige Moeglichkeit zur Schadgasminderung in Abgasstroemen dar. Bei der Nutzung des Filterkuchens als Festbettreaktor muessen, abhaengig vom abzuscheidenden Gas und vom eingesetzten Sorbens, geeignete Reaktionsbedingungen waehrend des Filtrationsbetriebes eingestellt werden. Fuer ein gegebenes Sorbens ist insbesondere die Temperatur, neben der Filteranstroemgeschwindigkeit und der Filterkuchendichte, ein wichtiger Betriebsparameter fuer eine effiziente Schadgasminderung. An einem Heissgasfilterstand wird die Einbindung von SO2 in Filterkuchen aus Ca-Verbindungen untersucht. Die erreichbare SO2-Minderung kann anhand von Durchbruchskurven beurteilt werden. Sie ist neben den Betriebsbedingungen wesentlich von den hydrodynamischen Verhaeltnissen bei der Durchstroemung des Filterkuchens, dh vom Verweilzeitverhalten und bypass-Effekten und damit von der Struktur des Festbettes abhaengig. Es zeigt sich, dass bei geeigneten Bedingungen ein hoher SO2-Abscheidegrad von nahezu 100 Prozent auch mit Filterkuchen duenner als 1 mm erreichbar ist.
Das Projekt "Aufgaben der Geologen im Rahmen der zu loesenden Umweltprobleme sowie zukuenftiger Aufgaben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Geologisch-Paläontologisches Institut durchgeführt. Problemkreis Komplexbildung Tonminerale - organische Substanz einerseits und Tonminerale - Schwermetalle Blei, Zink, Cadmium etc. andererseits. Verschiedene Bindungsformen des Schwefels in anorganischen und organischen Substanzen; Kreislauf lebender organischer Substanz/Abbau toter organischer Substanz/qualitative und quantitative Umsatzraten.
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