Das Projekt "Teilprojekt TUHH/SPE" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Feststoffverfahrenstechnik und Partikeltechnologie V-3 durchgeführt. Im Rahmen des Gesamtziels, der Entwicklung eines Verfahrens zur Chemical Looping Combustion (CLC) von festen Brennstoffen, sollen im vorliegenden Projekt hauptsächlich zwei Fragestellungen untersucht werden. Das erste Ziel ist es, einen Prozess zu entwickeln, der es erlaubt, die Sauerststoffträgerpartikeln möglichst vollständig von den Brennstoffpartikeln zu trennen, wobei gleichzeitig verhindert werden muss, dass Luft, bzw. Stickstoffhaltige Abgase aus dem Oxydationsreaktor in den Brennstoffreaktor gelangen. Darüber hinaus muss gewährleistet werden, dass die CO-Emissionenn bestimmte Grenzwerte nicht überschreiten. Das zweite Ziel besteht darin, einen synthetischen Sauerstoffträger zu entwickeln, der einerseits hinsichtlich Aktivität und Umsatz optimiert ist und andererseits eine ausreichende Bruch- und Abriebsfestigkeit aufweist. Zur Erreichung des Ziels sollen zunächst Versuche im Labor durchgeführt werden. Hier werden die Oxydations- und Reduktionskinetiken unterschiedlicher Sauerstoffträger untersucht und die Abriebsfestigkeit gemessen. Parallel hierzu wird ein Simulationsmodell des CLC-Prozesses auf der Basis des Simulationspaketes SolidSim entwickelt, das zur Planung einer optimalen Verschaltungsvariante benutzt werden soll. Darauf basierend sollen dann bereits existierende Wirbelschichtfeuerungsanlagen mit neu zu bauenden Anlagenkomponenten zur CLC-Anlage verschaltet werden, an der dann Versuche im Technikumsmaßstab durchgeführt werden sollen.
Das Projekt "Der Verbleib von Carbonylradikalen (R-C=O) in der Atmosphaere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Physikalische Chemie durchgeführt. In addition to peroxy and alkoxy radicals, carbonyl (ie substituted acetyl) radicals (R-C=O) are important short-lived radical intermediates in the atmospheric degradation of volatile organic compounds. In order to supply atmospheric modellers with the necessary input data, rate parameters for reactions of these radicals are needed. The principal reaction pathways of carbonyl radicals are either thermal decomposition or addition of O2, leading to different product distributions and thus affecting the amount of ozone formation. In this project, state-of-the-art experimental methods are applied to quantify the branching ratio of these two pathways for a number of atmospherically important carbonyl radicals. Since thermal decomposition of R-CO generally exhibits much stronger temperature dependence as compared to O2 addition, the branching ratio of these pathways is also strongly temperature dependent. For this reason, variable temperature is an important feature of the planned experiments. The addition pathway leads to substituted acetylperoxy radicals. For a small number of these radicals, reaction rate constants for their reactions with NO, NO2, and HO2 will also be determined. The effect on atmospheric chemistry of the rate parameters coming out of this project will be tested by sophisticated box model calculations. The most important radical reactions will then be implemented into a new regional atmospheric chemistry model (RACM) in order to give an account of the influence of these R-CO radicals on atmospheric chemistry. It is expected that inclusion of the experimental data from this project into atmospheric chemistry models will considerably improve the predictions about radical balances and ozone formation in the troposphere which form the basis for future ozone control strategies.
Das Projekt "Sub project: Reactive transport in the dynamic capillary fringe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Zentrum für Angewandte Geowissenschaften, Arbeitsgruppe Hydrogeochemie durchgeführt. Transport of volatile organic contaminants (VOC) and soil gases (e.g. O2, CO2) across the capillary fringe (CF) depends on the morphology and the dynamics of the groundwater table. It is widely hypothesized that the CF is a highly bioactive region, where biodegradation of organic compounds or pollutants takes place. Overall biodegradation rates depend for example on the supply of electron acceptors such as oxygen, which is limited by diffusion and dispersion in the CF. The work in the first phase of the research unit focused on tracer techniques (dye tracers) and mass transfer of oxygen by transverse hydrodynamic dispersion as well as gas partitioning between the aqueous and the gaseous phase due to air entrapment. Overall objectives were the quantification of the basic mass transfer parameters in the CF and the investigation of the impact of transient conditions and heterogeneities. In the second period, the investigations will be extended to abiotic, rapid model reactions (e.g. consumption of oxygen by reducing species in groundwater). Goals of this proposal are - to quantify the basic mass transfer parameters in the CF for reactive systems under transient conditions and - to investigate the impact of coarse-grained inclusions (heterogeneities) in the porous medium packing on overall mass transfer and reaction rates.Flow-through experiments and numerical modeling (in collaboration with SP 2, Bastian/Ippisch) will be carried out in order to study example reactions in homogeneous and complex heterogeneous porous media by high-resolution spatial and temporal analysis.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Institut für Physik durchgeführt. Um die photokatalytische Wasserspaltung optimieren zu können, müssen die auf molekularer Ebene ablaufenden Prozesse bekannt sein. Daher werden in dem Teilvorhaben anhand ausgewählter Beispiele die auftretenden Prozessschritte, Zwischenzustände, Verlustkanäle und die verantwortlichen Mechanismen untersucht. Aus den Erkenntnissen sollen ein Modell zur Photokatalyse und Strategien zur Verbesserung des Wirkungsgrads entstehen. In dem Teilprojekt an der Universität Rostock gehen experimentelle und theoretische Untersuchungen Hand in Hand, um die Elementarprozesse der photokatalytischen Wechselwirkung grundlegend zu verstehen. So wird auf theoretischer Seite ein 'virtuelles Labor' eingerichtet, um mit Hilfe von ab-initio und DFT-Rechnungen, klassischen Molekulardynamischen sowie Car- Parrinello-Molekulardynamische Simulationen das Verhalten der molekularen Komponenten zu berechnen. Dabei soll das Verhalten des Wassers, seine Wechselwirkung mit dem Katalysator und die gesamte Reaktionskette modelliert werden. Ebenso wird die extrem schnelle elektronische Dynamik berechnet. Experimentell wird die Dynamik mit Hilfe von gepulsten Lasern bis hin zur Femtosekunden-Zeitskala beobachtet. Dazu finden ortsauflösende Methoden wie AFM/STM und PEEM ebenso Anwendung wie neue spektroskopische Methoden, die auf der Ultrakurzzeit-Anregung beruhen. Um die heterogene Katalyse für neue Materialklassen zu öffnen, werden die katalytischen Eigenschaften vor allem an Clustern und Nanopartikeln untersucht.
Das Projekt "Teilprojekt: Die Rolle von Hyperthermie im Massenaussterben an der Perm/Trias-Grenze" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Museum für Naturkunde - Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung durchgeführt. Wir wollen die Rolle von Hyperthermie im Massenaussterben an der Perm/Trias-Grenze, der größten biotischen Krise in der Erdgeschichte, verstehen. Trotz ihrer erheblichen Bedeutung für die Evolution des Lebens werden die auslösenden Mechanismen für diese Krise noch immer sehr kontrovers diskutiert. Dieses Massenaussterben ist das gravierendste vergangene Beispiel einer durch Klimaveränderungen, besonders durch globale Erwärmung, ausgelöste Krise. Sie kann daher als ein Analogon für die Reaktion der Biodiversität auf die zukünftige anthropogene Klimaänderung angesehen werden. Wir schlagen hier ein Forschungsprojekt vor, in welchem die Konsequenzen von Stress durch Erwärmung während des end-Permischen Massenaussterbens und der Erholung in der frühen Trias untersucht wird. Wir wählen die Ostracoden als Modell-Organismen für simultane Untersuchungen ihrer Evolutionsgeschichte und ihrer Reaktion auf Klimaveränderungen (besonders hinsichtlich der Erwärmung am Perm/Trias-Grenzintervall). Die zu untersuchenden Aufschlüsse liegen im Nordwest-Iran (Region von Julfa), Zentraliran (Region von Abadeh) und dem Zagros-Gebirge (Region von Esfahan); diese Regionen repräsentieren Tiefschelf- bis Flachwasser-Habitate. Unsere Studie wird die Untersuchung von Isotopengeochemie (Analysen von delta13C und delta18O) unter Anwendung der SIMS-Technologie von Ostracodenschalen beinhalten. Außerdem werden die Ostracoden-Vergesellschaftungen hinsichtlich ihrer taxonomischen Diversität, morphologischen Disparität, Grad des Endemismus, Veränderungen in der Größe der Individuen usw. untersucht.
Das Projekt "ARAS-Messungen hinter Stosswellen zur Kinetik von CN und (CN)2-Reaktionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg, Fachbereich 7 Maschinenbau, Institut für Verbrennung und Gasdynamik durchgeführt. Verbrennungsprozesse haben eine grosse technische und praktische Bedeutung. Ein detaillierter Zugang in Form von Computersimulationen ist ueber elementare Stoff- und energieumsatzvorgaenge moeglich. Es ist das Ziel des Forschungsvorhabens, Reaktionskoeffizienten von homogenen Gasreaktionen insbesondere bei hohen Temperaturen zu bestimmen. Als Methode wird die Kombination von ARAS (Atom-Resonanz-Absorptionsspektroskopie) mit der Stosswellentechnik verwendet. Ueber den direkten Machweis von H-, O-, N- und C-Atomen in der Reaktionszone hinter Stosswellen sollen zusammen mit Computersimulationen Reaktionskoeffizienten ermittelt werden. Das Verfahren wird auf CN- und (CN)2-Reaktionen angewandt, die fuer die Schadstoffbildung von grosser Bedeutung sind.
Das Projekt "Verwertung und Entsorgung blei-zink-haltiger Flugstaeube" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für NE-Metallurgie und Reinststoffe durchgeführt. 1) Bei der pyrometallurgischen Verarbeitung von Kupfersekundaerrohstoffen und anderen Reststoffen fallen blei-zink-haltige Flugstaeube an, die durch Chlor, Arsen, Antimon usw verunreinigt sind, so dass sie nicht fuer die Pb-Zn-Gewinnung einsetzbar sind, und deshalb in der Regel deponiert werden muessen. 2) Durch theoretische und experimentelle Untersuchungen sollen unterschiedliche Moeglichkeiten zur Entfernung des Chlorgehaltes untersucht und bewertet werden. Die chlorfreien Rueckstaende sollen in den Prozess der Pb-Zn-Gewinnung einschleusbar sein. 3) Durch thermodynamische Berechnungen unter Verwendung eines Reaktionsmodells wurden Moeglichkeiten und Bedingungen fuer die Chlorentfernung durch Ausdampfen der Chloride, Umsetzung mit Wasserdampf bzw alkalische Laugung mit verschiedenen Aufschlussmitteln fuer 2 vorhandene Flugstaubzusammensetzungen ermittelt. Die Berechnungen wurden durch experimentelle Untersuchungen im Laboratoriumsmassstab ueberprueft, wobei die aussagen weitestgehend bestaetigt wurden. Bei der thermischen behandlung wurden groesser 600 Grad C Endgehalte kleiner 0,5 Prozent und bei der Sodalaugung 0,2 bis 0,5 Prozent erreicht. 4) Die Ergebnisse ermoeglichen die Nutzbarmachung bzw Entsorgung durch Verwertung von deponierten Altlasten und anfallenden Reststoffen. Die entchlorten Rueckstaende entsprechen in ihrer Zusammensetzung vergleichbaren bei der Heissbrikettierung fuer den IS-Prozess eingesetzten Materialien. Die Laugung mit Soda wird trotz ihres geringeren spezifischen Durchsatzes den betrachteten thermischen Verfahren vorzuziehen sein, da hier auch der bei der thermischen Weiterverarbeitung stoerende Sulfatschwefel mit entfernt wird. Die ergebnisse sind auch auf andere chloridhaltige Reststoffe und Altlasten der Metallurgie bzw metallverarbeitenden Industrie uebertragbar.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Evonik Industries AG durchgeführt. Das Vorhabensziel besteht in der Entwicklung eines auf photokatalytischer Alkandehydrierung beruhenden Verfahrens für die Herstellung von Aldehyden. Dadurch sollen CO2 stofflich genutzt und Alkane einer chemischen Verwendung zugänglich gemacht werden. Im Rahmen des angestrebten vorwettbewerblichen Projektes sollen insbesondere die technische und wirtschaftliche Machbarkeit erforscht sowie das Ausmaß der ökologischen Nachhaltigkeit ermittelt werden. Die Partner LIKAT und Universität Bayreuth entwickeln, immobilisieren und testen neue Katalysatoren für die photokatalytische Dehydrierung bzw. die Direktcarbonylierung von Alkanen und die Hydroformylierung von Alkenen mit CO2. Ausgehend von kinetischen Untersuchungen dieser Projektpartner wird von Evonik Degussa GmbH ein Reaktionsmodell erstellt, welches die Basis für eine Reaktorauslegung im technischen Maßstab schaffen soll. Darüber hinaus sollen die notwendigen Prozesse zur Abtrennung der Wertprodukte H2 und 1-Buten sowie Valeraldehyd aus den Reaktionsgemischen modelliert und energetisch bewertet werden. Die Zusammenstellung von rechnerischen Modulen aus der Reaktormodellierung und der Trenntechnik und der Abgleich mit den kinetischen Untersuchungen liefert eine quantitative Beschreibung des Gesamtverfahrens. Begleitend sollen Life-Cycle-Assessments für die zu entwickelnden Verfahren durchgeführt sowie eine Potentialanalyse unter Berücksichtigung ökonomischer und politischer Rahmenbedingungen erstellt werden.
Das Projekt "Sub project: Time scales for vertically moving axial magma chambers at fast-spreading ocean ridges and involved magmatic reactions: Insights from IODP Site 1256" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Mineralogie durchgeführt. Models on the geodynamics of oceanic spreading centers imply that the axial magma chambers (AMC) under fast-spreading ridges are transient phenomena, moving up and down in distinct time scales which are only poorly quantified up to now. Thanks to IODP multi-cruise mission 'Superfast Spreading Crust' (Site 1256, equatorial East Pacific Rise), a direct estimation of these time scales seems now possible. Expedition 312 drilled successfully a fossil conductive boundary layer (CBL): a horizon of metamorphosed, 'granoblastic' dikes sandwiched between gabbros and sheeted dikes, providing the potential to obtain fundamental temporal information of the movements of the AMC/Dike transition. By applying modern tools of diffusion modeling to those phases within the 'granoblastic' dike horizon, which were metamorphosed by the thermal imprint of the AMC in a high position, we aim to constrain the time scales of vertical movements of AMC's. During upward moving of an AMC into previously hydrothermalized dikes, vast reactions are expected causing assimilation and stoping. It is our attempt to simulate these processes experimentally, in order to understand/quantify the mechanism of the corresponding magmatic reactions for evaluation a general model, how contamination of MORB under fast-spreading ridges proceeds.
Das Projekt "Entwicklung von Modellen fuer die Aerosol- und Wolkenchemie der Troposphaere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V. durchgeführt. The proposed project is devoted to the development of adequate physico-chemical models for the description of heterogeneous and aqueous phase chemical processes taking place in the troposphere. The systems to be described by the model will be limited to aqueous phase systems, ie the droplets of clouds, fog and rain and the aqueous (wet) aerosol. The model development to be performed in the project will be limited to the so-called 'tropospheric aqueous phase' which includes the aqueous particles dispersed in air. Reactions occuring on solids (ie direct gas-solid interactions) will not be treated in the project. The objectives of this proposal are: 1) To develop an extensive aqueous phase chemical mechanism, including all relevant processes, that will be based on an evaluation of current scientific knowledge ('the overall mechanism'). In particular, the model will include an extended description of organic chemistry and radical processes, 2) To apply tools of sensitivity analysis to the above mechanism in order to check which processes are of the highest importance and also which classes of reaction do not contribute significantly to chemical conversions in the tropospheric aqueous phase, 3) To couple the overall aqueous phase mechanism with an existing and well accepted gas phase chemical RADM2 mechanism, 4) To develop a kinetic description of transport in the aqueous phase, the gas phase and a cross the gas/liquid interface and to use this description in the model, 5) To include heterogeneous gas/aqueous processes in the model and to describe them adequately, 6) To develop a reduced chemical mechanism which may in the future be applied in larger (global) models, 7) To couple the model to a simple description of cloud dynamics for a stratocumulus cloud and to couple the model to a simple wet aerosol model, 8) To introduce into the model emission scenarios which are typical for Europe, ie a marine, a continental polluted and a continental rural scenario, 9) To perform a limited set of laboratory studies on reaction kinetics and uptake coefficients on systems which are of central importance for the overall model but for which data either do not exist or are inconclusive
| Origin | Count |
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| Bund | 193 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 193 |
| License | Count |
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| open | 193 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 193 |
| Englisch | 39 |
| Resource type | Count |
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| Keine | 132 |
| Webseite | 61 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 130 |
| Lebewesen & Lebensräume | 132 |
| Luft | 132 |
| Mensch & Umwelt | 193 |
| Wasser | 126 |
| Weitere | 193 |