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 "Nutzung von Lignin als Rohstoff fuer Chemieprodukte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RÜTGERS Chemicals AG, Duisburg durchgeführt. Screening zur Nutzung von Lignin als Rohstoff fuer Chemieprodukte in folgender Hinsicht: a. Thermolyse von Organosolv - sowie Hydrolyselignin bei Anwesenheit von 9.10-Dihydroanthracen resp. Steinkohlenteerfraktionen (Steinkohlenteerpech, aromatische Oele) bei 300 bis 400 Grad Celsius. Es entstehen Phenole und Phenolhomologe in einer Gesamtausbeute bis 18 Gew.-Prozent bezogen auf eingesetztes Lignin sowie ein thermoplastischer Rueckstand, der aus Lignin-Oligomeren (durch Depolymerisation) von Lignin) und aromatischen Kohlenwasserstoffen (aus der eingesetzten Teerfraktion) besteht. b. Verwendung von Lignin in Phenol-Formaldehyd-Harzen. In Harzen fuer die Spanplattenherstellung lassen sich bis etwa 10 v.H. des Harzes durch Organosolv-Lignin ersetzen, ohne dass die Normkenndaten fuer die hoechstwertigen Spanplatten unterschritten werden. Bei der Herstellung von Phenol-Formaldehyd-Giessereiharzen bietet die Verwendung von Organosolv-Lignin keine Vorteile.
Tire wear (TW) constitutes a significant source of microplastic in terrestrial ecosystems. It is known that particles emitted by roads can have an effect up to 100 m into adjacent areas. Here, we apply for the first-time thermal extraction desorption gas chromatography-mass spectrometry (TED-GC/MS) to determine TW in soil samples by detection of thermal decomposition products of styrene-butadiene rubber (SBR), without additional enrichment. Additionally, zinc contents were determined as an elemental marker for TW. Mixed soil samples were taken along three transects along a German motorway in 0.3, 2.0, and 5.0 m distance from the road. Sampling depths were 0-2, 2-5, 5-10, and 10-20 cm. Four fine fractions, 1 000-500, 500-100, 100-50, and <50 mikrom, were analyzed. TW contents based on SBR ranged from 155 to 15 898 mg kg-1. TW contents based on zinc were between 413 and 44 812 mg kg-1. Comparison of individual values of SBR and zinc reveals SBR as a more specific marker. Results confirm that most TW ends up in the topsoil within a 2 m distance. The sampling strategy resulted in representative data for a larger area. Standard deviations of quadruple TED-GC/MS determination of SBR were <10% for all grain size fractions. TED-GC/MS is a suitable analytical tool for determining TW in soil samples without the use of toxic chemicals, enrichment, or special sample preparation. © 2022 The Authors
Das Projekt "Zn-recovery from steel making dusts - Kinetics and mechanism of thermal zinc-ferrite phase decomposition" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut und Lehrstuhl für metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling durchgeführt. This project focuses on a pyrometallurgical treatment of iron-zinc concentrate in order to study the mechanism and kinetics of thermal zinc ferrite phase decomposition. Combination of Pyrometallurgical and hydrometallurgical treatment of FeZn-concentrate was used. The degree and kinetic of thermal decomposition of zinc ferrite was considered by TGA and DTA Analysis. The thermal decomposition of zinc ferrite was investigated in rotary kiln and tubular furnace. Leaching of decomposed solid residue was performed under atmospheric and high pressure conditions.
Das Projekt "Recycling von Bestandteilen von Getraenkekartons" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Strepp Papierfabrik Hochkoppelmühle durchgeführt. The objective of the project is to make the high grade cellulose from beverage cartons available to the paper industry and to avoid remains consisting of Al-PE composites. These remains will be used to produce thermal energy from the polyethylene in a pyrolytic process and aluminium will be separated. Up to now the residual laminate of aluminium (Al) and polyethylene (PE) produced from the recycling of composite packagings has not been able to be economically processed. It is generally dumped at high costs. An economical, environmentally compatible alternative is thermolysis of PE since the present processing capacities for recycling are greatly inadequate. Moreover, the quality of the plastic falls in every recycling process (downcycling). A demonstration plant with a throughput of 36000 tpa composite material is planned. The paper industry could hereby be supplied with approx 25000 tpa of high-quality cellulose. At the same time around 1500 tpa of aluminium would be produced and could be used in Al-processing industries. Around 7500 tpa of polyethylene can be put to direct thermal use, thus easing the burden on the energy balance during paper manufacture. The cooperation with a Spanish partner is desirable since the problems there are similar to those encountered here and an international transport of waste could thus be prevented.
Das Projekt "N2O-Entfernung bei der edelmetall-katalysierten NOx-Reduktion aus sauerstoffhaltigen Motor-Abgasen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Institut für Chemische Technik durchgeführt. Der Anteil der Stickoxid-Emissionen, der auf den Kraftfahrzeugverkehr entfaellt, ist in den letzten Jahren stetig gestiegen und liegt heute bei etwa 80 Prozent. Diese Entwicklung fuehrte zur Festlegung von Grenzwerten, die immer wieder ergaenzt und verschaerft worden sind. Zur Einhaltung dieser Grenzwerte stehen beim Dieselmotor innermotorische Massnahmen zur Verfuegung, jedoch scheint das Potential solcher Primaermassnahmen aus heutiger Sicht bei weiteren Grenzwertverschaerfungen, wie sie in den USA bereits verabschiedet sind, nicht ausreichend, so dass die Anwendung von Abgasnachbehandlungsmethoden erforderlich wird. Ziel der Forschungsarbeit war es, mit Hilfe des Verfahrens der selektiven katalysierten Reduktion (SCR) den Gehalt an Stickoxiden (NOx in sauerstoffreichen Abgasen, wie sie in einem Dieselmotor auftreten, deutlich zu senken. Da die Anwendung des klassischen Reduktionsmittels Ammoniak (NH3) aus sicherheitstechnischen Gruenden im Fahrzeug nicht in Frage kommt, sollten gesundheitlich unbedenkliche Substanzen eingesetzt werden, die erst beim Erhitzen NH3 freisetzen. Deshalb kamen Ammoniumsalze verschiedener anorganischer und organischer Saeuren, Harnstoff, Cyanamid sowie Guanidinacetat zur Anwendung. Die Eignung dieser Verbindungen als selektiv wirkende Reduktionsmittel fuer NOX wurde in einer Laborversuchsanlage getestet. Die Reduktionsmittel wurden mit Hilfe einer Zweistoff duese als waessrige Loesung in den synthetischen Abgasstrom eingesprueht, wobei das pulsationsfreie Dosieren kleinster Mengen von Fluessigkeiten von besonderer Bedeutung war. Hinsichtlich der Thermolyse der zudosierten Fluessigkeit stellte sich die Tropfengroesse der eingebrachten Reduktionsmittel als entscheidende Einflussgroesse heraus. Die Reduktion der Stickoxide erfolgte an Traegerkatalysatoren auf der Basis von Cordierit Wabenkoerpern. Die Praeparation geeigneter Kontakte war ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit. Dabei wurde zunaechst die Oberflaeche des Traegers durch Beschichtung mit einem dealuminierten Zeolithen unter Zuhilfenahme der Sol/Gel-Technik vergroessert. Bei der anschliessenden Dotierung und Aktivierung deI Koerper stand die Forderung nach ausreichendem Haftungsvermoegen und Erhalt der spezifischen Oberflaeche des aufgebrachten Zeolithen im Vordergrund. Die Einfluesse der Beladung an Zeolith und Aktivkomponente auf den NOX Umsatzgrad wurden ermittelt. Das NOX Umsatzverhalten wurde bei variabler Gaszusammensetzung und wechselnder Raumgeschwindigkeit bestimmt. Der NOx Umsatz geht deutlich zurueck, wenn der Sauerstoffgehalt im Abgas unter 5 Vol. Prozent absinkt. Der Einfluss der Raumgeschwindigkeit (RG) ist temperaturabhaengig. Unterhalb 500 GradC sinkt der Umsatz mit steigender RG, oberhalb 550 GradC steigt er an. Von den getesteten Reduktionsmitteln erwiesen sich waessrige Loesungen von Hamstoff, Diammoniumcarbonat und Ammoniumhydrogencarbonat als besonders geeignet.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Reduktive Thermolyse von Zuckern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie durchgeführt. Durch reduktive Hydrothermolyse sollen einfache Zucker wie Glucose, Fructose oder Xylose mit einem hohen Anteil chemisch nahezu äquivalenter Hydroxylgruppen in C2-, C3-, C4-, C5- und C6-Polyole mit dem Ziel umgewandelt werden, eine neue Rohstoffbasis für Polyole zur Herstellung von Kunststoffen wie z. B. Polyestern oder Polyurethanen bereitzustellen. Die ausgewählten Zucker zeichnen sich durch eine hohe Anzahl von Hydroxylgruppen neben einer Aldehyd- bzw. Ketogruppe aus. Ziel ist es nun, die Struktur des Kohlenstoffgerüsts und die Hydroxylgruppen zu erhalten und die Aldehyd- bzw. Ketogruppe zu reduzieren. Da bei erhöhten Temperaturen gearbeitet wird, treten wegen des zunehmenden Acidifizierungspotentials des Wassers Kondensationsreaktionen zu Furanen oder Spaltungsreaktionen zu Bruchstücken auf. Durch die Gegenwart des zuvor aus Kohlenmonoxid und Wasser in situ erzeugten Wasserstoffs wird eine Oxidation der gebildeten Reaktionsprodukte verhindert und gleichzeitig eine Reduktion der Carbonylfunktion angestrebt.
Das Projekt "Ermittlung optimaler Betriebsparameter fuer den Thermolyseeinsatz zur Aufbereitung von Bioschlaemmen aus der Nahrungsmittel- und Brauereiproduktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Forschungsinstitut für Wassertechnologie durchgeführt. Vielerorts besteht das Problem der Klaerschlammbeseitigung, die meistens sehr kostspielig ist. Es ist aber bekannt, dass in Klaerschlamm Eiweiss in Form von Einzellerprotein (SCP) enthalten ist. Daher sollte untersucht werden, wie weit Klaerschlamm als Eiweissquelle fuer Viehfutter genutzt werden kann und wie er am guenstigsten aufbereitet wird. Als wichtigste Voraussetzung ist zu nennen, dass die Gehalte an toxischen Stoffen unter unbedenklichen Maximalwerten liegen muessen. Daher duerfen lediglich Bioschlaemme aus Klaeranlagen bestimmter Industrien wie z.B. Lebensmittel- und Getraenkeindustrie genutzt werden. Weiterhin muss der Bioschlamm so aufgeschlossen werden, dass das in den Mikroorganismen enthaltene und von einer unverdaulichen Zellwand umgebene Protein in eine verdauliche Form gebracht wird. Um dies zu erreichen, muss die Zellwand zerstoert werden. Dies kann z.B. chemisch oder thermisch erfolgen. Die Versuche wurden auf einem Zweiwalzen-Sumpftrockner durchgefuehrt. Die Trocknungstemperatur lag zwischen 120 und 140 Grad Celsius, die Spaltweite zwischen 0,1 und 0,3 mm, die Trocknungsdauer zwischen 10 und 30 Sec. Der Proteingehalt der verschiedenen Schlaemme war zwischen 20 und 30 Prozent und ist daher durchaus positiv zu bewerten.
Das Projekt "Teilvorhaben: Tenneco GmbH, Entwicklung und Integration NH3-Generator" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Tenneco GmbH durchgeführt. Das Projekt hat zum Ziel, die Effizienz von Dieselmotoren mit AGN-Systemen durch die Entwicklung eines effizienten SCR-Systems mit Partikelfiltration und gasförmiger Ammoniakbereitstellung, zu steigern. Als Hauptziel des Vorhabens ist eine Kraftstoffeinsparung von 4-5Prozent zu verdeutlichen bei einer Erhöhung des NOx-Konvertierungsgrades auf 97Prozent. Des weiteren werden Erkenntnisse aus zum Vergiftungs- und Alterungsverhalten von Katalysatoren gewonnen. Der Projektschwerpunkt bei Tenneco liegt bei der Entwicklung des NH3-Generators, welcher die Funktionen der Umwandlung des HWL in NH3 außerhalb des ANB-Systems übernehmen soll. So muss der Generator die unterschiedlichen Anforderungen des ANB-Systems erfüllen, was mittels einer Konzeptstudie, einer CFD Analyse und dem Aufbau und der Testung unterschiedlicher Muster nachgewiesen werden soll. Dazu gehört die Entwicklung der technischen Umwandlung des HWL in gasförmiges Ammoniak unter der Berücksichtigung der Thermolyse und der Hydrolyse. Da die Zwischenprodukte bei der Aufbereitung der HWL zu Ammoniak sehr reaktiv und aggressiv sind, sind im Projekt Material- und Fertigungsprozesse zu untersuchen, die letztendlich zur Herstellung des Generators dienen. Die Versorgung des Generators mit ausreichend Energie durch die Einbindung an das Thermomanagement des Motors könnte ggfs. über Wärmetauscher erzielt werden, da auf klassische elektrische Energie im Fahrzeug nicht zurückgegriffen werden soll. Die Entwicklung geeigneter Betriebsstrategien zur Dosierung des NH3 und die Integration des Generators am Motor und im Gesamtsystem ist ein entscheidender Projektbestandteil. Die Aufbereitung der HWL zu Ammoniak und die Bereitstellung dessen für die Stickoxidreduktion im SCR-Katalysator müssen ohne zeitliche Verzögerung erfolgen. In einer Funktionsstudie werden verschiedene Möglichkeiten der Realisierung überprüft. Dabei werden u.a. Konzepte wie Minispeicher oder Trägergasdosierung untersucht.
Das Projekt "Kosten- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für Anlagen zur Umwandlung von fester Biomasse in flüssige Kraftstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für angewandte Wissenschaften Hamburg, Forschungsschwerpunkt Umwelt- und Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Nach Plänen der EU soll bis zum Jahre 2010 ein Anteil von 5,75Prozent des Kraftstoffbedarfs auf rein biogener Basis, d. h. durch Biomasse, gedeckt werden. In Deutschland sind biogene Kraftstoffe bereits steuerbefreit, und in der EU wird diskutiert, diesem Beispiel zu folgen. Daher sind derzeit die Forschungsaktivitäten in dieser Richtung zu intensivieren. Im Rahmen des Forschungsschwerpunktes 'Umwelt- und Bioverfahrenstechnik' wird im Labor Verfahrenstechnik an der Entwicklung von Prozessen zur Umwandlung von fester Biomasse in flüssige Kraftstoffe, sogenannte BTL-Kraftstoffe (Biomass to Liquid), gearbeitet. Das Projekt 'Kosten- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für Anlagen zur Umwandlung von fester Biomasse in flüssige Kraftstoffe' flankiert das Projekt 'Umwandlung von Biomasse'. Ziel des Projektes ist es, für das DoS-Verfahren (Direktverflüssigung organischer Substanzen), einem Druckprozess zur Gewinnung hochwertiger flüssiger Motorenkraftstoffe aus Biomasse, Fragen der Wirtschaftlichkeit zu klären. In einer ersten Projektstufe wurden Methoden für Kosten- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen für Biomasseverflüssigungsverfahren im Rahmen von Studienprojekten am Modellfall der direkten thermischen Umwandlung von Pflanzenölen in Benzin und Diesel im Vergleich zur konventionellen Biodieselherstellung erarbeitet. Auf dieser Basis wurde ein Computerprogramm als Instrument zur mathematischen Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und zur Variantenanalyse für verschiedene Szenarien erstellt. In der nachfolgenden Projektstufe wurde der Modellfall der Pflanzenölumwandlung in Kooperation mit einer mittelständischen Anlagenbaufirma übertragen auf die Umwandlung fester Biomasse in flüssige Motorenkraftstoffe nach dem DoS-Verfahren. Für das Szenario Deutschland ergeben sich bei einer Amotisationsdauer von 2 Jahren Herstellungskosten von etwa 0,38 € pro Liter Kraftstoff (anteilig Benzin- und Dieselkraftstoff). Für das Szenario eines Entwicklungslandes wie beispielsweise Uganda reduzieren sich die Herstellungskosten auf etwa 0,27 € pro Liter. Darüber hinaus wurde das DoS-Produktöl als alternative Wasserstoffquelle im Rahmen zukünftiger Wasserstofftechnologie-Szenarien kalkuliert. Hierbei zeigte sich, dass die Herstellung von Wasserstoff aus DoS-Öl mit nur etwa 0,15 € pro Nm3 deutlich günstiger ist als alle übrigen in Betracht gezogenen alternativen Wasserstoffproduktionsvarianten auf Basis von Wasserkraft, Windkraft oder Solarenergie. Die Ergebnisse dieser Arbeiten dienen als Grundlage für Drittmittelverhandlungen mit Förderstellen und Investoren. DoS-Öl mit nur etwa 0,15 € pro Nm3 deutlich günstiger ist als alle übrigen in Betracht gezogenen alternativen Wasserstoffproduktionsvarianten auf Basis von Wasserkraft, Windkraft oder Solarenergie.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 36 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 31 |
| unbekannt | 5 |
| License | Count |
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| Deutsch | 31 |
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| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 34 |
| Webseite | 2 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 31 |
| Lebewesen & Lebensräume | 28 |
| Luft | 24 |
| Mensch & Umwelt | 36 |
| Wasser | 27 |
| Weitere | 34 |