Das Projekt "Lithium-Air Batteries with split Oxygen Harvesting and Redox processes (LABOHR)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Münster, Institut für Physikalische Chemie durchgeführt. LABOHR aims to develop Ultra High-Energy battery systems for automotive applications making use of lithium or novel alloy anodes, innovative O2 cathode operating in the liquid phase and a novel system for harvesting O2 from air, which can be regenerated during their operative life without need of disassembling. LABOHR has 5 key objectives: (i) development of a green and safe electrolyte chemistry based on non-volatile, non-flammable ionic liquids (ILs); (ii) use of novel nanostructured high capacity anodes in combination with ionic liquid-based electrolytes; (iii) use of novel 3-D nano-structured O2 cathodes making use of IL-based O2 carriers/electrolytes with the goal to understand and improve the electrode and electrolyte properties and thus their interactions; (iv) development of an innovative device capable of harvesting dry O2 from air; and (v) construction of fully integrated rechargeable lithium-Air cells with optimized electrodes, electrolytes, O2-harvesting system and other ancillaries. Accordingly, LABOHR aims to overcome the energy limitation for the application of the present Li-ion technology in electric vehicles with the goal to: 1- perform frontier research and breakthrough work to position Europe as a leader in the developing field of high energy, environmentally benign and safe batteries and to maintain the leadership in the field of ILs; 2- develop appropriate electrolytes and nano-structured electrodes which combination allows to realize ultra-high energy batteries; 3- develop a battery system concept as well as prototypes of the key components (cell and O2-harvesting device) to verify the feasibility of automotive systems with: A) specific energy and power higher than 500 Wh/kg and 200 W/kg; B) coulombic efficiency higher than 99Prozent during cycling; C) cycle life of 1,000 cycles with 40Prozent maximum loss of capacity, cycling between 90Prozent and 10Prozent SOC; and D) evaluate their integration in electric cars and renewable energy systems.
Das Projekt "IEA Bioenergy - Task 37: Energie aus Biogas und Deponiegas, 2013-2015" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Department für Agrarbiotechnologie, IFA-Tulln, Institut für Umweltbiotechnologie durchgeführt. Durch die Teilnahme am Task sollen im Rahmen eines Netzwerkes internationaler Experten Schlüsselfragen für die Umsetzung und Verbreitung der Biogasgewinnung aus Nebenprodukten, Abfällen und Energiepflanzen akkordiert und entsprechend aufbereitete Informationen an die betroffenen österreichischen Anwender, Firmen, Planer, Behörden, Verbände, Fachinstitutionen etc. in Form von Informationsbroschüren, Success stories, technischen Studien, internet websites sowie Workshops und Tagungen verbreitet werden. In dem dreijährigen Projekt liegt der Schwerpunkt auf der der ökonomischen Optimierung der Biogasproduktion, der Aufbereitung zu Biomethan und dem Einsatz von Biogas als Treibstoff. Des weiteren die Beurteilung neuer Rohstoffe (z.B. Algen), sowie die Weiterverarbeitung des Biogasgärrestes zu organischen Düngerprodukten. Zusätzlich soll die Life Cycle Analyse des Biogasprozesses intensiviert werden, sowie ein Emissionsmanagement eingeführt werden. Essentiell ist in diesen Themen die Beratung der politischen Entscheidungsträger, sowie die Weitergabe der Erkenntnisse an die österreichische Industrie und Forschungseinrichtungen.
Das Projekt "Nutzung von CO2 und H2 zur fermentativen Gewinnung flüssiger und gasförmiger Energieträger" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Department für Agrarbiotechnologie, IFA-Tulln, Institut für Umweltbiotechnologie durchgeführt. Die 20-20-20 Ziele der EU sehen eine verstärke Nutzung der Regenerativen Energien in Europa vor. Die größten Potentiale werden im Bereich der Wind- und Solarenergie gesehen, jedoch können diese keine konstante Energiebereitstellung leisten. Kurzfristige Stromspitzen entgegen dem Strombedarf reduzieren die Wirtschaftlichkeit der Energiebereitstellung sowie die Stabilität der Stromnetze. Entsprechende Kapazitäten an Überschussstrom können über den Weg der Elektrolyse in Wasserstoff konvertiert und somit auf diese Weise speicherbar gemacht werden. Derartige Möglichkeiten sowie auch die H2-Nutzungspfade sind zwar technisch machbar, jedoch nach ökonomischen und energetischen Gesichtspunkten nicht realistisch. Ziel des Projektes Hydrofinery ist die mikrobiologische Verwertung von H2 und CO2 zu gasförmigen und flüssigen Energieträgern. Darüber hinaus soll auch eine alternative Speichermöglichkeit von H2 bzw. CO2 über das Intermediat Acetat in Aussicht gestellt werden. Aufbauend auf einer Literaturrecherche (TLR1) wird ein detailliertes Versuchssetup erstellt (TLR2), dass in einem umfangreichen Screening (TLR3) mündet, wo gezielt homoacetogene Mikroorganismen, Clostridien und methanogene Archaeen selektiert und ihre Stoffwechselvarianten nach verschiedenen Gesichtspunkten wie bspw. Biomassekinetik, Umsatzraten und Produkthemmung ausgelotet werden. Die Prozesskaskade besteht im Wesentlichen aus 2 Stufen. In der ersten Stufe werden mittels homoacetogenen Mikrooganismen H2 und CO2 zu Acetat, einem speicherbaren Intermediat, umgesetzt. In der zweiten Stufe werden 2 fermentative Folgeprozesse in Betracht gezogen. Einerseits kann ein gasförmiger Energieträger, Biomethan, durch die Umsetzung von Acetat durch acetoklastische Archaeen gebildet werden. Andererseits können flüssige Energieträger, in erster Linie Biobutanol, Bioethanol und Bioaceton, durch den ABE-Prozeß (Clostridien) hergestellt werden. Alternativ wird auch eine direkte Verwertung von H2 und CO2 zu Biomethan durch hydrogenotrophe Mikroorganismen eingehend beleuchtet. Das Projekt ist durchzogen mit vielen innovativen Elementen, wobei die größten Herausforderungen im Bereich der Mikroorganismen-Immobilisierung zur technischen Lösung der Produkthemmung sowie der Auslotung einzelner Stoffwechselvarianten der untersuchten Mikroorganismengruppen gesehen werden.
Das Projekt "Verwertung von CO2 aus Abgasen mittels photosynthetischer Biomasse zur Bereitstellung von Naturstoffen und Energie (CO2USE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Department für Agrarbiotechnologie, IFA-Tulln, Institut für Umweltbiotechnologie durchgeführt. Aufgereinigtes, aus Rauchgas gewonnenes CO2 wird für die Zucht phototropher Mikroorganismen (Cyanobakterien, Purpurbakterien, Mikroalgen) verwendet. In einem Screening Verfahren werden jene Stämme identifiziert, welche sowohl im Wachstum als auch in der Synthese eines Wertstoffes (z.B. PHB als Ersatz für fossile Kunststoffe) effizient einsetzbar sind. Ein geeignetes Reaktorsystem wird in Folge entworfen und eine Anlage im Pilotmaßstab gebaut. Nach Gewinnung des Wertstoffs soll die restliche Biomasse in einem Anaerobprozess in Energie (Biogas) umgewandelt, und die freigesetzten Nährstoffe rezirkuliert werden.
Das Projekt "Synergie von Abwasserreinigung und Mikroalgenkultivierung (SAM)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Department für Agrarbiotechnologie, IFA-Tulln, Institut für Umweltbiotechnologie durchgeführt. Das Sondierungsprojekt SAM soll der Erschließung eines neuen Forschungsfeldes zwischen der Abwassertechnik und der Bioenergie dienen. Es sollen Produktionskonzepte erarbeitet werden, die Mikroalgen zur Abwasserreinigung einsetzen und die Algenbiomasse einer stofflichen und/oder energetischen Nutzung zuführen. Auf Basis der Projektergebnisse sollen weitere F&E-Arbeiten zur Entwicklung entsprechender Technologien führen.