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Entwicklung einer modular aufgebauten Abwasserreinigungsanlage zur Substitution von Trinkwasser

Das Projekt "Entwicklung einer modular aufgebauten Abwasserreinigungsanlage zur Substitution von Trinkwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Lippe, Abteilung Detmold, Fachbereich Bauingenieurwesen durchgeführt. Ziel des Projektes war es, eine Kläranlage zu entwickeln, die folgende Anforderungen erfüllt: a) kompakt und modular aufgebaut, b) Anschlussgrößen von 50 bis 250 Einwohnerwerte, c) Betrieb mit einem Solarmodul soll möglich sein, d) schlüsselfertige Lieferung, e) wartungsarm und wartungsfreundlich, f) einfacher Einbau, g) kostengünstige Lösung h) Brauchwassernutzung zur Bewässerrung. Es ist gemäß der Aufgabenstellung eine kostengünstige Exportkläranlage zu entwickeln, die hervorragende Reinigungsleistung besitzt. Mit durschschnittlichen Ablaufwerten von CSB = 40 mg/l und BSB5 = 11 mg/l (Grenzwerte CSB = 150 mg/l und BSB5 = 40 mg/l). Die Randbedingungen wie modularer Aufbau, Wartungsfreundlich, einfache Transportierbarkeit wurden erfüllt. Die Kläranlage besteht aus einzelnen Kunststofftanks die steckerfertig exportiert werden. Jede Kläranlage lässt sich durch das Hinzufügen weiterer Behälter erweitern. Der Kläranlage lassen sich weitere Tanks zur Brauchwassernutzung nachschalten. In den Brauchwassertanks ist ein Desinfektionsmodul eingebaut, das auf Basis der Elektrokatalyse arbeitet.

Innovative Materialien für Solarzellen- Design und Demonstration (INSOLCELL)

Das Projekt "Innovative Materialien für Solarzellen- Design und Demonstration (INSOLCELL)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für Polymerforschung durchgeführt. 1. Vorhabenziel Dye-Sensitized Solar Cells (DSSC) werden als vielversprechende Solarzellentechnologie angesehen, da sie aus kostengünstigen und umweltfreundlichen Komponenten bestehen. Vor allem Elektrodenmaterialien wie Platin und Indium-Zinnoxid (ITO) werden als Gegenelektrode in DSSCs verwendet. Der Massenfertigung stehen jedoch die hohen Kosten und das limitierte Vorkommen von Platin und Indium im Weg. In diesem Projekt stellen wir verschiedene Ansätze für die Ersetzung von teuren Elektroden durch leitfähige graphitische Nanostrukturen vor. Das dotieren von Graphen (oder porösem Kohlenstoff) mit Heteroatomen (N, B und P) oder kostengünstigen Nanopartikeln wie TiN, MoC, FeN2, MoS2 und WC soll dabei die elektrokatalytische Leistungsfähigkeit aufgrund von Synergieeffekten verbessern. 2. Arbeitsplanung Das MPI für Polymerforschung wird in erster Linie die Synthese von Graphen und porösem Kohlenstoff mit Fremdatomen durchführen um eine hohe elektrokatalytische Aktivität zu erreichen. Ziel ist die Entwicklung von 3D Strukturen mit einer Oberfläche von über 1000 m2/g und die Verwendung von höchst leitfähigen und transparenten Kohlenstofffilmen, um FTO/ITO zu ersetzen. Zusätzlich werden katalytische Nanopartikel, wie TiN, MoC, FeN2, MoS2 und WC mit Graphen bzw. porösen Kohlenstoffsubstraten hybridisiert um einen synergetischen katalytischen Effekt für die Iod-Triiodid Redoxreaktion in DSSCs zu erzielen.

Entwicklung von mit Methanol betriebenen Brennstoffzellen

Das Projekt "Entwicklung von mit Methanol betriebenen Brennstoffzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Chemische und Elektrochemische Verfahrenstechnik (ICVT) durchgeführt. Brennstoffzellen sind eine Moeglichkeit der Energieversorgung der Zukunft. Fuer einen Einsatz von mit Methanol betriebenen Brennstoffzellen werden am Institut Katalysatoren, Elektroden und Brennstoffzellenstapel entwickelt und getestet. Ziel des Projektes ist die Entwicklung von kleineren Brennstoffzellen, die auch fuer die Elektrotraktion geeignet sind. Dazu werden alle Schritte der Herstellung von Elektroden, ausgehend von chemisch praeparativen Arbeiten zur Synthese der Katalysatoren bis hin zur mechanischen Verfahrenstechnik der Elektrodenfertigung aus pulverfoermigen Katalysatorvorstufen zu fertigen Elektroden, bearbeitet. Fuer das Pressen von Elektroden wurde ein beheizbares Walzwerk entwickelt und getestet. Die Charakterisierung der Elektroden erfolgt mit Hilfe der Cyclovoltametrie sowie mit Methoden der mechanischen Charakterisierung. Im theoretischen Teil des Projektes werden Stofftransportphaenomene in den Elektroden mit mathematischen Methoden behandelt.

Prozessuntersuchungen und -optimierung zur elektrochemisch-katalytischen Nitratreduktion unter besonderer Beruecksichtigung saurer Milieubedingungen

Das Projekt "Prozessuntersuchungen und -optimierung zur elektrochemisch-katalytischen Nitratreduktion unter besonderer Beruecksichtigung saurer Milieubedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden e.V. durchgeführt. Der Anstieg des Nitratgehaltes im Grundwasser stellt gegenwaertig ein akutes Problem dar. Die elektrochemisch-katalytische Nitratreduktion zu molekularem Stickstoff stellt verfahrenstechnisch eine Neuheit im Weltmassstab dar. Vorteile u.a.: keine zusaetzliche Chemikalienzugabe, niedrige Nitratrestkonzentrationen, Automatisierung des Verfahrens. Ein Ziel des Projektes ist die Umsetzung in ein praxisreifes Verfahren. Das Arbeitsprogramm des IFW Dresden besteht in der Entwicklung, Herstellung und Charakterisierung der Elektrodenwerkstoffe sowie die Untersuchung der jeweiligen elektrochemischen bzw. katalytischen Wirksamkeit.

Teilvorhaben: Grundlagen elektrochemischer Phasengrenzen von Halbleiter/Elektrolyt-Grenzflächen

Das Projekt "Teilvorhaben: Grundlagen elektrochemischer Phasengrenzen von Halbleiter/Elektrolyt-Grenzflächen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachbereich Material- und Geowissenschaften, Bereich Materialwissenschaft, Fachgebiet Oberflächenforschung durchgeführt. Im Teilprojekt GEP-HE soll die oberflächenphysikalischen Methode Photoelektronenspektroskopie auf Halbleiter/Elektrolyt-Grenzflächen angewendet und damit das grundlegende Verständnis von heterogenen (photo-)elektrokatalytischen Prozessen auf eine atomistische Ebene gehoben werden. Die Experimente erfolgen im Rahmen des Verbundes GEP im engen Austausch mit 2 theoretisch arbeitenden Verbundpartnern und 2 weiteren experimentell arbeitenden Partnern. Am Speichering BESSY sollen die Voraussetzungen geschaffen werden, auf Halbleiterelektroden nach photo-elektrochemischer Prozessierung eine ultradünne Elektrolytschicht einzufrieren und im Vakuum zu stabilisieren und mittels Photoelektronenspektroskopie zu analysieren. Im Labor in Darmstadt sollen die Voraussetzungen geschaffen werden die elektronische Struktur von Adsorbat-Modellen von Halbleiter/Elektrolyt-Grenzflächen hochauflösend spektroskopieren zu können. Es sollen Siliziumelektroden mit und ohne Pufferschicht und Katalysator untersucht werden. Die Experimente mit den Projektpartnern, insbesondere den Theoretikern, abgestimmt.

Elektrokatalytische Reduktion von Kohlendioxid zu organischen Verbindungen

Das Projekt "Elektrokatalytische Reduktion von Kohlendioxid zu organischen Verbindungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Anorganische und Analytische Chemie durchgeführt. Die Reduktion von Kohlendioxid ist von Interesse sowohl fuer die Nutzung des CO2-Pools zur Synthese von industriell interessanten Verbindungen als auch im Hinblick auf die umwelttechnischen Probleme des zunehmenden Kohlendioxidgehaltes in der Erdatmosphaere. Das vorliegende Projekt befasst sich speziell mit der Praeparation und Charakterisierung neuartiger amorpher Festkoerperkatalysatorelektroden mit Porenstruktur sowie deren Nutzung zur Synthese von organischen Zwischenprodukten.

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