"Rare earths are to China what oil is to the Middle East," stated Deng Xiaoping in 1992 (Wang 2007). China accounts for 97 percent of global rare earth production, and as such the world is more dependent on it than it is on oil from the Middle East. That situation is significant because rare earths, although usually used only in small amounts, are of great strategic relevance. They are not only key components of many military technologies, including guided missiles and radar; they are also to be found in many high-tech products which we use in our daily lives – primarily electronic devices such as computer hard disks, plasma screens and MP3 players. They also make alloys harder, and are used to grind precision lenses. Veröffentlicht in Texte | 31/2011.
Yeung, Leo Wai-Yin; Robinson, Shona; Koschorreck, Jan; Mabury, Scott Andrew Environmental Science & Technology 47 (2013), 8, 3865-3874 A total of 420 human plasma samples from two cities (Halle and Münster, Germany), collected between 1982 and 2009, were analyzed for a suite of PFCAs (C6-C12) and selected PFCA precursors (4:2-, 4:2/6:2-, 6:2-, 6:2/8:2-, 8:2-, 8:2/10:2- and 10:2 diPAPs). PFCAs (C7 - C11, 13) were detected in over 80% of the samples (<0.005 - 39.4 ng/mL) while C12 PFCA was detected in fewer than 10% of the samples. In a range of 10-46% of the samples, 4:2-, 4:2/6:2-, 6:2, and 8:2- diPAPs were identified at concentrations of <0.0002 ng/mL to 0.687 ng/mL; fewer than 10% of the samples had detectable 10:2 diPAP. Temporal trends (2000-2009) showed increasing concentrations of PFNA, PFDA, and PFUnDA, whereas PFOA concentrations were decreasing. Calculated population halving time for PFOA varied between 8.2 - 14.5 years which contrasts to the generally accepted value of 3.8 years. This suggests an ongoing or additional exposure to PFOA or one of its precursor compounds. DiPAPs, known to metabolize rapidly to PFCAs, were detected in a significant number of samples and at concentrations that have not declined significantly over the past half-decade. The evidence suggests they have contributed to the continued presence of the longer chain PFCAs and perhaps contribute to the slow decline of PFOA. doi:10.1021/es303716k Zur Veröffentlichung Teil II: Part II. A temporal study of PFOS and its precursors in human plasma from two German cities 1982 - 2009
Yeung, Leo Wai-Yin; Robinson, Shona; Koschorreck, Jan; Mabury, Scott Andrew Environmental Science & Technology 47 (2013), 8, 3875–3882 A total of 420 human plasma from two cities (Halle and Münster, Germany) collected between 1982 and 2009, were analyzed for a suite of PFSAs (C4, C6, C8, C10) and selected PFOS precursors (MeFOSAA, EtFOSAA, FOSAA, di-SAmPAP). Among these target analytes, only di-SAmPAP was used in consumer products. PFSAs (C6 and C8), MeFOSAA, EtFOSAA, and FOSAA were detected in over 95% of the samples (<0.0011 - 116.0 ng/mL), PFDS was detected in approximately 40% of the samples (<0.005 - 0.0998 ng/mL), and SAmPAP was detected in 17% of the samples (<0.005 - 0.0137 ng/mL). Significant positive correlations were found between PFOS and PFHxS, MeFOSAA, EtFOSAA, and FOSAA. Temporal trends of decreasing concentration were identified for PFOS, MeFOSAA, EtFOSAA, and FOSAA, but not for PFHxS. Di-SAmPAP, a common food-contact paper surfactant and expected PFOS precursor, was detected infrequently (25% in samples prior to 2000) in samples before 2006. Population halving times of PFOS, MeFOSAA, EtFOSAA, and FOSAA were estimated. The observed reduction of these chemicals over time in human plasma is presumably related to the phase-out of POSF-based products beginning in 2000. The detection of di-SAmPAP in human sera is significant because this chemical is expected to be metabolized or degraded to PFOS in humans and the environment. Our detection of di-SAmPAP is the first confirmation of human exposure to this commercially available product which is a plausible source of PFOS in humans. doi:10.1021/es4004153 Zur Veröffentlichung Teil I: Part I. A temporal study of PFCAs and its precursors in human plasma from two German cities 1982 - 2009
Das Projekt "MW Plasma-UV" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WEDECO AG durchgeführt. Entwicklung (Konzeption, Design und Test) neuartiger UV-Strahlenquellen zur Desinfektion von Wasser, vorzugsweise kommunale Abwässer als Alternative zu derzeit vorhandenen Quecksilbermitteldruck- bzw. Niederdruckquellen. Insbesondere sind von Bedeutung: Energiekosten, mikrobiologische Wirksamkeit, Umweltverträglichkeit, Überwachbarkeit und Arbeitssicherheit. Das Vorhaben ist für 3 Jahre beantragt, wobei nach der Hälfte der Zeit ein Abbruch möglich sein soll. Dieser ist so definiert, dass sich die neuen Strahlenquellen in wesentlichen Elementen von konventioneller Technik positiv abheben muss. Die WEDECO AG wird in der ersten Phase Prototypen im Labormaßstab bauen und betreiben und im zweiten Teil ein Halbtechnikum aufbauen. Die UV-Desinfektion von Abwässern ist ein Markt in dem weltweit ca. 100 Millionen Euro Umsatz getätigt werden. Die zu erwartenden, jährlichen Wachstumsraten liegen je nach Prognose zwischen 8-12 Prozent in den nächsten 5 Jahren. Dabei kommen in erster Linie konventionelle UV-Strahlenquellen zum Einsatz. Ziel ist es diese Technik durch ein neues, kommerziell verfügbares System zu ersetzen, welches sich in wesentlichen Elementen vom Vorhandenen unterscheidet.
Das Projekt "MW Plasma-UV" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie durchgeführt. Entwicklung einer elektrodenlosen UV-Lichtquelle basierend auf einer Mikrowellen-Plasmaentladung (bevorzugt Excimerentladungen). Mit dieser Lichtquelle soll untersucht werden, ob durch alternative Emissionslinien und insbesondere durch Kombination von Emissionslinien im Bereich zwischen 200 und 300nm eine deutlich bessere Entkeimungswirkung erzielt werden kann als mit der klassischen Quecksilberdampflinie bei 254nm. Die Aufgabe des ICT ist die Untersuchung der UV-Emission unter verschiedenen Plasmaparametern wie Gasart, Leistung, Druck und Entladungsgeometrie. Mit geeigneten Emissionen wird die Eignung für die Praxis durch Ermittlung des Energieverbrauchs und das Verhalten im Dauerbetrieb untersucht. Die Ergebnisse werden nach dem im Projekt integrierten Praxistest im Klärwerk unmittelbar für die Wasserentkeimung eingesetzt. Am ICT werden weitere Anwendungen für die Wassertechnologie, wie z.B. die photochemische Schadstoffumsetzung, aber auch Anwendungen in der Photohärtung und Luftaufbereitung untersucht und entwickelt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Elektror Karl W. Müller GmbH und Co. KG" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Elektror airsystems GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung, Implementierung und Bewertung von Simulationsmodellen und regelungstechnischen Verfahren für Anlagen- und Gebäudebetrieb, die auf die heute online verfügbaren klimatischen Randbedingungen und Vorhersagewerkzeuge zurückgreifen und diese intelligent nutzen. Die Arbeitsziele gliedern sich in drei Schritte: 1. Erstellung eines ökologischen Planungskonzeptes hinsichtlich des sommerlichen Wärmeschutzes für das zu planende Hauptquartier der Firma Elektror in Ostfildern. 2. Umsetzung des Konzeptes in der Werkplanung und in Durchführung der Realisation. 3. Optimierungen und Durchführung von Messungen des Systems. Planungsphase: Erstellung des TGA Konzeptes hinsichtlich des sommerlichen Wärmeschutzes. Werkplanung: Auswahl der zum Einsatz kommenden Techniken. Umsetzung: Einstellung der Gebäudeleittechnik. Im Gebäude Elektror werden modellhaft Optimierungsstrategien der Gebäudeleittechnik für den sommerlichen Wärmeschutz umgesetzt und deren Nutzen für den gewerblichen Bausektor in der Praxis erprobt.
Das Projekt "Nutzung der Passivierung in M/S-A-Si:H-Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Fakultät für Physik durchgeführt. General Information: in crystalline silicon it is well known, that a thin tunneling oxide at the interface between the absorbing semiconductor and the barrier forming metal leads to an increase of the open circuit voltage and thus to the efficiency of solar cells. Our study deals with the passivation of amorphous silicon. The influence of the passivated a-Si:H surface is examined by a MIS (metal-insulator-semiconductor) solar cell. In order to reduce the activation energy of the oxide forming process, we developed a plasma reactor powered by a 2.45 GHZ microwave generator. This multiple gas system allows to study different plasma reactions. After a water-vapour plasma treatment we observed a considerable increase of the open circuit voltage from 610 MV up to 900 MV with pt and up to 870 MV with IR as barrier metal. The MIS solar cells proved to be very stable. The cell with 900 MV open circuit voltage stabilized after a year around 870 MV. Because of the high reflection from the barrier metal and the A-Si:H surface one gets low photocurrents. By coating the cell with a zro2 antireflective layer the photocurrent could be improved from 7 ma/cm2 to about 11 ma/cm2 for polished samples. A further improvement of the photocurrent could be achieved by roughening the stainless steel substrate. Astonishingly the A-Si:H on the sand-blasted substrate does not exhibit destructive influence on the MIS-interface. The roughening procedure is still not optimized, because we only used a 50 micrometer grain size for sand-blasting. Our MIS solar cells with A-Si:H as base material and the plasma passivation exhibit efficiencies of about 5 per cent. Achievements: A microwave plasma technique has been used to oxidize hydrogenated amorphous silicon at low temperatures. By a water vapour treatment of the surface, very large open circuit voltages, up to 905 MV, have been obtained in metal insulator semiconductor (MIS) type solar cell structures. The grown oxides were analysed by auger electron spectroscopy (AES), ellipsometry and other methods. The plasma oxide thickness lies in the range 11-17 angstroms. Although dry oxidation led to similar oxide thicknesses, wet oxidation provided better results. As expected, the plasma oxide reduces the MIS forward and reverse dark current and leads to an increase in open circuit voltage and photocurrent. The photocurrent enhancement is due to an increased blue response of the cell. Significant differences exist between native and plasma oxides. This has been shown in an impressive way in surface wetting experiments with a water droplet on oxidized surfaces. The open circuit voltage of cells stored for 3 years remained nearly constant, which indicates a good chemical stability of the MIS cell.
Das Projekt "Teilvorhaben: Festo AG und Co. KG" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FESTO AG & Co. KG durchgeführt. Ziel des Teilvorhabens ist die Analyse und Optimierung passiver und aktiver Klimatisierung am Beispiel des Technologiezentrums der Firma Festo. Zunächst erfolgt eine Energiestromanalyse und Abbildung von Technik und Gebäude in einem Simulationsmodell. Das Modell wird durch Vor ' Ort Messungen validiert. Die relevanten Gebäudeautomations- Funktionen werden untersucht und Optimierungsvorschläge erarbeitet. Für die thermische Kälteerzeugung sowie die Sonnenschutzregelung werden Algorithmen für eine betriebsbegleitende Simulation mit Schnittstelle zur Gebäudeleittechnik implementiert und analysiert. Die erarbeiteten Konzepte zur Nutzung von Kurzzeit-Wetterprognose sollen hier exemplarisch getestet werden. Die analysierten Daten werden abschließend für die Anlagenoptimierung eingesetzt. Für weitere Primärenergieeinsparung wird eine technische und wirtschaftliche Analyse der Einsatzmöglichkeiten von solarthermischen Kollektoren zur Kühlung durchgeführt. Die Ergebnisse der Analyse solarthermischer Kühlung bildet die Grundlage für weitere Investitionsentscheidungen. Optimierte Konzepte für Sonnenschutz werden in neuen Betriebsgebäuden umgesetzt.
Das Projekt "Fachtagung zum Thema 'Biogas-Energieträger der Zukunft, 11./12. März 2003, Leipzig im Rahmen der Messe enertec/terratec" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Verein Deutscher Ingenieure, VDI-Gesellschaft Energietechnik durchgeführt. 1. Im Rahmen der enertec in Leipzig findet die Fachtagung 'Biogas-Energieträger der Zukunft' statt, auf der insbesondere der Stand der Technik dargestellt und Perspektiven der Entwicklung aufgezeigt werden. Aufgrund des EEG Gesetzes wird eine große Nachfrage an Biogasanlagen am Markt beobachtet. Es gibt einen großen Bedarf an Fachinformationen von einer neutralen Stelle. 'Was hat man in der Biogas-Technik erreicht? Wo geht die Entwicklung hin?' sind einige der Fragen, auf die die Tagung eine Antwort gibt. Dadurch werden die Nutzer über die Anwendungsmöglichkeiten von Biogasanlagen und der Wissenschaftler über die Probleme und Wünsche der Industrie informiert. 2. Auf einer Programmausschusssitzung wurden die Inhalte und Schwerpunkte der Tagung ausführlich diskutiert. Dieses Gremium besteht aus Experten aus Industrie und Forschung. Die empfohlenen Referenten wurden von den Mitgliedern der Programmausschusses und der VDI Geschäftsstelle kontaktiert. Der Inhalt der vorgesehenen Vorträge wurde mit den jeweiligen Referenten abgestimmt. 3. Probleme aufzeigen und Lösungsvorschläge unterbreiten mit dem Ziel der verstärkten Biogasnutzung.
Das Projekt "PLASSOL: high power plasma for deposition of thin Si absorber layers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von International Solar Energy Research Center Konstanz e.V. durchgeführt. Das Projekt hat zum Ziel mit Hochleistungsplasmaverfahren große Flächen mit hohen Aufnahmeraten zu beschichten und dadurch die Herstellungskosten von photovoltaisch tauglichen Ci-Schichten erheblich zu senken. Ausgehend von DC-Plasmaverfahren wurde die Mikrowellenplasmatechnologie bei einer Frequenz von 915MHz zu einer resonanten Anordnung eingesetzt. Für genügend hohe Plasmaenergiedichten können solaraktive Si-Schichten auch an Si-Pulver als Rohmaterial anstatt SiH4 erzeugt werden. Schichten bis zu einer Dichte von my und einer Fläche von 20x20cm2 mit Defektdichten kleiner als 1017/cm3 und einer opt. Bandfläche von ca. 1.7eV konnten so mit Abscheideraten von 25-100nm/s erzeugt werden und so die Leistungsfähigkeit der Technologie demonstriert werden.