In Norwegen wurde am 24. November 2009 das erstes Osmose-Kraftwerk der Welt offiziell eingeweiht. Mit dieser Pilotanlage in Tofte in der Gemeinde Hurum am südwestlichen Ausgang des Oslofjordes testet der staatliche Energiekonzern Statkraft, wie sich Energie nach dem Prinzip der Osmose aus der Vermischung von Süß- und Salzwasser gewinnen lässt.
Das Projekt "Anpassung des symplastischen Transports an das wechselnde Milieu des Apoplasten und seine Wirkung auf die Einstellung dieses Milieus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Geographisches Institut, Schwerpunkt Geoökologie, Regionale Umweltanalyse und -planung durchgeführt. Die ersten drei Jahre des Projektes standen im Dienste zweier Aufgaben, die erheblich schwieriger waren, als anfangs gedacht: 1. Entwicklung von Verfahren zur Excised-Patch und Whole-Cell Präparation von Xylemkontaktzellen des Mais. Hinzu kam der Nachweis, daß die LBS Zellen in Venen 3. Ordnung in direktem Kontakt mit den Xylemelementen tatsächlich der Ort des Aus- tausches zwischen Symplast und Apoplast sind.Nachdem diese Fragen nun gelöst sind, gilt das Interesse im letzten Förderungsabschnitt der physiologischen Rolle des Transportes zwischen Symplast und Apoplast. Bereits vorliegende Ergebnisse zeigen dabei die Richtung an. 1. Die gemessene pH-Abhängigkeit des dominanten K+-Kanals im whole-cell Präparat der Xylemkontaktzellen (die dem der Mesophyllzellen entgegengesetzt ist) scheint der Funktion des Kanals für den Ladungsausgleich in Cotransportregionen (z.B. für die Aufnahme von NO3 oder Cl) aus dem Xylem angepaßt zu sein. 2. Die Fähigkeit des Inward K+-Kanals, bei K+Mangel Na+ durchzulassen, ist sicher wichtig für den Einfluß von K+ Mangel bei Salzstress...Gegen Ende der Förderungsperiode sollte genug Datenmaterial vorliegen, daß die zu Anfang des Projektes begonnene, aber aufgrund des Datenmangels eingefrorene Modellierung der Flußbilanzen wieder aufgegriffen wird, indem das bereits bestehende Computerprogramm für 2 Teilapoplasten erweitert wird. Hierfür ist neben der Kenntnis der Plasmalemmatransporter (dieser Antrag) sowie der Zu- und Abfuhr durch Xylem und Phloem (Anträge Schurr, Zimmermann, Heldt) auch die Kenntnis der Driving forces für die Flüsse und der Pufferkapazitäten in den Apoplasten notwendig. Pufferkapazitäten und fluorometrisch gemessene Ionenkonzentrationen werden aus der Zusammenarbeit vor Ort mit der Arbeitsgruppe Sattelmacher bekannt sein. Die Bestimmung der Membranspannungen, der osmotischen Gradienten und auch der mit Mikroelektroden gemessenen Ionenkonzentrationen ist aus diesem Antrag ausgeklammert worden und soll in einem gemeinsamen Projekt mit der Arbeitsgruppe Zimmermann (Würzburg) gewonnen werden (s. Antrag Zimmermann, Hansen, Sattelmacher).
Das Projekt "Beseitigung von Phenol aus Abwaessern durch umgekehrte Osmose" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Technische Chemie II durchgeführt. Entwicklung semipermeabler Membranen mit hohem Rueckhaltevermoegen fuer Phenole.
Das Projekt "Herstellung von asymmetrischen Vernetzungsmembranen aus Polyvinylalkohol und Derivaten des Polyvinylalkohols zur Meerwasserentsalzung und Reinigung von phenolhaltigen Abwaessern durch umgekehrte Osmose" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Technische Chemie, Lehrstuhl für Technische Chemie durchgeführt. Ziel der geplanten Arbeiten ist die Entwicklung und Herstellung asymmetrischer Vernetzungsmembranen aus Polyvinylalkohol und Derivaten, welche aufgrund der hohen Bestaendigkeit gegenueber Loesungsmitteln und Phenolen, wie auch aufgrund des guten Rueckhaltevermoegens gegenueber Phenolen und anderen organischen und anorganischen Verbindungen zur Reinigung phenol- und loesungsmittelhaltiger industrieller Abwaesser mit Hilfe des Verfahrens der umgekehrten Osmose geeignet sind.
Das Projekt "Aufbereitung schadstoffbelasteter Schlaemme,Staeube und Erden mittels 'Druckelektroosmose'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Ilmenau, Fachgebiet Elektrowärme durchgeführt.
Das Projekt "Molekulare Mechanismen der Wahrnehmung der Umweltreize Osmolarität und pH bei Bacteria am Beispiel von Proteinen aus Escherichia coli und Shigella flexneri" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Osnabrück, Fachbereich 5 Biologie,Chemie durchgeführt. Das kontinuierliche Wahrnehmen von Umweltbedingungen und die nachfolgende Adaption sind bei einzelligen Organismen die Voraussetzung zum Überleben. Bei pathogenen Bakterien ist dies gleichzeitig mit der Induktion der Expression von Virulenzgenen verbunden. Eine Vielzahl von Reizleitungssystemen, die für diese Prozesse verantwortlich sind, konnten in den letzten Jahren identifiziert werden. Diese Systeme sind relativ einfach gebaut und bestehen aus einer Sensorkinase und einem Antwortregulator. Die eigentlichen Reize, die durch diese Sensorproteine 'gefühlt' werden, sowie die Mechanismen der Reizaufnahme und Signalweiterleitung sind allerdings für die meisten Systeme bisher unbekannt. Ich möchte in diesem Projekt am Beispiel der Sensorkinasen EnvZ (Osmosensor), CpxA (Wahrnehmung von Streß auf die bakterielle Zellhülle, pH) und des Sensors und Transkriptionsaktivators CadC (pH-Sensor) aus Escherichia coli die Natur des Reizes sowie die molekularen Mechanismen der Reizaufnahme untersuchen. Die Osmolarität hat auch einen bedeutenden Einfluss auf die Regulation der Expression der Virulenzgene bei verschiedenen pathogenen Bakterien. Ziel der Untersuchungen ist es, die Sensorkinase EnvZ (Osmosensor) aus Shigella flexneri erstmalig biochemisch zu charakterisieren. Weiterhin soll mittels 2D-Elektrophorese nach weiteren Proteinen in S.flexneri gesucht werden, die in Abhängigkeit von Veränderungen der Osmolarität phosphoryliert werden.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik durchgeführt. Ziel des HighRec Projektes ist es ganzheitliche Ansätze zu entwickeln, um die Ausbeuteraten von Brackwasserentsalzungsanlagen in Kombination mit landwirtschaftlichen Drainagewässern deutlich zu erhöhen (bis ca. 85%) und dieses am Beispiel von einer Hydroponik in Katar und der Bewässerung einer Safrankultur im Iran zu demonstrieren. In vielen Ländern des mittleren und Nahen Ostens kann der Frischwasserbedarf schon sehr lange nicht mehr über die natürlichen Ressourcen gedeckt werden, wobei sich dieser Mangel durch die verschiedensten Einflüsse zunehmend verschärft. Damit verbunden sind existenz-bedrohende Auswirkungen auf den industriellen und landwirtschaftlichen Sektor. Die Aufbereitung und Verwendung von Brackwasser im Landesinneren wird schon praktiziert, allerdings mit geringen Ausbeuteraten. Daher steht m Mittelpunkt der technologischen Entwicklung eine chemikalienfreie, auf Elektrodialyse Metathesis (EDM) basierende Vorbehandlung sowie eine Closed Loop Reveres Osmosis (CLRO). Die Verfahrenskombination erlaubt einen sehr flexiblen Betrieb, bei dem sich die Anlage eigenständig auf die typischerweise stark schwankenden und chemisch komplexen Rohwasserzusammensetzungen einstellen und sehr hohe Ausbeuteraten liefern kann. Die Anlage soll energieeffizient und energieautark mittels Photovoltaik (PV) betrieben werden. Zusätzlich werden Technologien für die Konzentrataufbereitung (ZLD) und -verwertung evaluiert und Curricula sowie Trainingskurse entwickelt. Eine ganzheitliche sozioökonomische Bewertung wird die Arbeiten durch das Projekt hindurch mittels multikriterieller Analysen begleiten.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Ziel des Projektes ist es ganzheitliche Ansätze zu entwickeln, um die Ausbeuteraten von Brackwasserentsalzungsanlagen in Kombination mit landwirtschaftlichen Drainagewässern deutlich zu erhöhen (bis ca. 85%) und dieses am Beispiel von einer Hydroponik und der Bewässerung einer Safrankultur zu demonstrieren. Im Mittelpunkt der technologischen Entwicklung seht eine chemikalienfreie, auf Elektrodialyse-Metathesis basierende Vorbehandlung, sowie eine Closed Loop Reveres Osmosis. Die Verfahrenskombination erlaubt einen sehr flexiblen Betrieb, bei dem sich die Anlage eigenständig auf komplexe und schwankenden Rohwasserzusammensetzungen einstellen und sehr hohe Ausbeuteraten liefern kann. Die Anlage soll energieeffizient und energieautark mittels Photovoltaik betrieben werden. Technologien für die Konzentrataufbereitung werden evaluiert und Curricula sowie Trainingskurse entwickelt. Eine ganzheitliche sozioökonomische Bewertung wird die Arbeiten durch das Projekt hindurch mittels multikriterieller Analysen begleiten.
Das Projekt "bIo-mimetic and phyto-techNologies DesIgned for low-cost purficAtion and recycling of water (INDIA-H2O)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von University Birmingham durchgeführt.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden, Lehrbereich Wasserwesen durchgeführt. Der MionTec GmbH gelang in Vorarbeiten eine technische Umsetzung der Vorwärtsosmose nach dem Vorbild der Natur durch eine Verfahrenskombination mit Ionenaustausch und Nanofiltration, was erstmals einen kontinuierlichen Betrieb der Vorwärtsosmose gestattet (VosMionX-Verfahren). Damit ist es möglich, einer Lösung oder einem Stoffgemisch das Wasser allein durch osmotischen Druck zu entziehen, d.h. bei Raumtemperatur ohne mechanischen Druck oder Unterdruck. Ziel des Vorhabens ist es, das Verfahren auf Basis der Vorwärtsosmose zur Anwendung für die Meerwasserentsalzung weiterzuentwickeln, Anlagenmodule in verschiedenen Skalen zu entwickeln und in Anwendung zu testen. Die Anwendungen sollen zunächst im Labormaßstab umgesetzt und erprobt werden und anschließend in praxisrelevante Maßstäbe überführt werden. Im Hinblick auf den Transfer der Ergebnisse soll das Effizienzpotential für die Versorgung mit Trink-, Brauch- und Bewässerungswasser abgeschätzt werden.