Das Projekt "Immobilisation of arsenic in paddy soil by iron(II)-oxidizing bacteria" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut für Geowissenschaften, Zentrum für Angewandte Geowissenschaften durchgeführt. Arsenic-contaminated ground- and drinking water is a global environmental problem with about 1-2Prozent of the world's population being affected. The upper drinking water limit for arsenic (10 Micro g/l) recommended by the WHO is often exceeded, even in industrial nations in Europe and the USA. Chronic intake of arsenic causes severe health problems like skin diseases (e.g. blackfoot disease) and cancer. In addition to drinking water, seafood and rice are the main reservoirs for arsenic uptake. Arsenic is oftentimes of geogenic origin and in the environment it is mainly bound to iron(III) minerals. Iron(III)-reducing bacteria are able to dissolve these iron minerals and therefore release the arsenic to the environment. In turn, iron(II)-oxidizing bacteria have the potential to co-precipitate or sorb arsenic during iron(II)- oxidation at neutral pH followed by iron(III) mineral precipitation. This process may reduce arsenic concentrations in the environment drastically, lowering the potential risk for humans dramatically.The main goal of this study therefore is to quantify, identify and isolate anaerobic and aerobic Fe(II)-oxidizing microorganisms in arsenic-containing paddy soil. The co-precipitation and thus removal of arsenic by iron mineral producing bacteria will be determined in batch and microcosm experiments. Finally the influence of rhizosphere redox status on microbial Fe oxidation and arsenic uptake into rice plants will be evaluated in microcosm experiments. The long-term goal of this research is to better understand arsenic-co-precipitation and thus arsenic-immobilization by iron(II)-oxidizing bacteria in rice paddy soil. Potentially these results can lead to an improvement of living conditions in affected countries, e.g. in China or Bangladesh.
Das Projekt "Industrial Waste Management Concept for the Region of Grand-Casablanca^Concept pour la gestion des déchets industriels de la région du Grand Casablanca (FRA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt.
Das Projekt "Simplified Life Cycle Assessment: Home Washing and Industrial Washing of Blue Workwear - Comparison and Benchmarking" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt.
Das Projekt "Soil-gas transport-processes as key factors for methane oxidation in soils" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Bodenökologie durchgeführt. Methane (CH4) is a major greenhouse gas of which the atmospheric concentration has more than doubled since pre-industrial times. Soils can act as both, source and sink for atmospheric CH4, while upland forest soils generally act as CH4 consumers. Oxidation rates depend on factors influenced by the climate like soil temperature and soil moisture but also on soil properties like soil structure, texture and chemical properties. Many of these parameters directly influence soil aeration. CH4 oxidation in soils seems to be controlled by the supply with atmospheric CH4, and thus soil aeration is a key factor. We aim to investigate the importance of soil-gas transport-processes for CH4 oxidation in forest soils from the variability the intra-site level, down to small-scale (0.1 m), using new approaches of field measurements. Further we will investigate the temporal evolution of soil CH4 consumption and the influence of environmental factors during the season. Based on previous results, we hypothesize that turbulence-driven pressure-pumping modifies the transport of CH4 into the soil, and thus, also CH4 consumption. To improve the understanding of horizontal patterns of CH4 oxidation we want to integrate the vertical dimension on the different scales using an enhanced gradient flux method. To overcome the constraints of the classical gradient method we will apply gas-diffusivity measurements in-situ using tracer gases and Finite-Element-Modeling. Similar to the geophysical technique of Electrical Resistivity Tomography we want to develop a Gas Diffusivity Tomography. This will allow to derive the three-dimensional distribution of soil gas diffusivity and methane oxidation.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erstellung einer Konzeptstudie für eine Syntheseanlage (1000 t/d) zur Herstellung von synthetischem Methanol aus grünem Wasserstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ThyssenKrupp Industrial Solutions AG durchgeführt. Das übergeordnete Ziel von WESTKÜSTE100 ist die Dekarbonisierung des Energiesystems mit neuen innovativen Ansätzen. Die thyssenkrupp Industrial Solutions AG (TK IS) leistet einen entscheidenden Beitrag zu diesem Ziel, indem sie im Projekt eine Konzeptstudie zur Herstellung von grünem, synthetischem Methanol auf Basis von grünem Wasserstoff und CO2 aus einem Zementwerk durchführt. Mit der Durchführung der Konzeptstudie strebt TK IS die Erforschung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette der kohlenstoffbasierten Industrie an. Wesentliche Ziele des vorliegenden Vorhabens umfassen die Erarbeitung von Zielkriterien und optimalen Betriebspunkten des Prozesses, einen Erkenntnisgewinn in Hinblick auf die optimale Auslegung und Dimensionierung des Gesamtsystems vor dem Hintergrund flexibler Fahrweisen sowie einen Erkenntnisgewinn in Hinblick auf die konzeptionelle Einbindung der Methanolsynthese in das Gesamtsystem. Der TK IS kommt insbesondere in HAP 5 (MeOH100) eine tragende Rolle zu. Unter der Leitung der TK IS wird hier eine Machbarkeitsstudie für eine Methanol-Syntheseanlage (1000 t/d) basierend auf dem CO2 aus einem Zementwerk und dem Wasserstoff aus einer mit Erneuerbaren Energien betriebenen Wasserelektrolyse erarbeitet. Die technologische Herausforderung des HAP 5 besteht darin, dass eine Methanolsynthese erstmals zwischen einem Zementwerk - als CO2-Punktquelle - und den Downstream-Prozessen einer Raffinerie eingebunden werden soll. Der Prozess ist daher einerseits auf die spezifischen Parameter des Zementwerks als auch auf die nachzuschalteten Prozesse abzustimmen und ggf. anzupassen. Für das HAP 5 ist ein enger Austausch mit HAP 6 (Gesamtsystemintegration) bzgl. der Schnittstellen sowie Abstimmung der Energie- und Massenflüsse im Rahmen des 700-MW-Szenarios vorgesehen. In HAP 6 erfolgt unter Mitarbeit von TK IS die Gesamtsystemintegration sowie die Erarbeitung eines Skalierungskonzeptes.
Das Projekt "Wertschöpfungskette Batteriezellproduktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BASF SE durchgeführt. Eine flächendeckende Nutzung der eMobilität in Europa wird nur gelingen, wenn Europa eine lokal integrierte, wirtschaftliche Batterie-Wertschöpfungskette aufbaut, die Batterien mit hoher Leistung und Nachhaltigkeit liefern kann. In diesem Umfeld plant BASF, eine neue Produktionsanlage für die Herstellung von Kathodenmaterialien (CAM) zu bauen, die nach innovativen Produktionsverfahren Kathodenmaterialien der neuesten und nächsten Generation, ein wesentlicher Baustein der Batteriewertschöpfungskette, herstellen kann. CAM-Partikel, wie viele Performance-Materialien, hängen in ihren Eigenschaften maßgeblich vom Herstellprozess ab (Product-by-Process). Daher müssen die finalen Entwicklungsschritte für diese Materialien auf der neu zu errichtenden Großanlage durchgeführt werden (First Industrial Deployment / FID). Das Projekt beinhaltet weiterhin intensive Forschungsaktivitäten für spezifische Produkteigenschaften, welche für die nächste Generation der eMobilitäts-Anwendungen benötigt werden. Der großflächige Einsatz von Batterien in der Mobilität wird mittelfristig eine effiziente Recycling-Technologie benötigen. Daher wird in einem Arbeitspaket des Projektes an besseren Methoden zur Lithium-Rückgewinnung und der Extraktion von Nickel, Cobalt und Mangan aus nicht mehr nutzbaren Batterien geforscht.
Das Projekt "Wertschöpfungskette Batteriezellproduktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BASF Schwarzheide GmbH durchgeführt. Eine flächendeckende Nutzung der eMobilität in Europa wird nur gelingen, wenn Europa eine lokal integrierte, wirtschaftliche Batterie-Wertschöpfungskette aufbaut, die Batterien mit hoher Leistung und Nachhaltigkeit liefern kann. In diesem Umfeld plant BASF, eine neue Produktionsanlage für die Herstellung von Kathodenmaterialien (CAM) zu bauen, die nach innovativen Produktionsverfahren Kathodenmaterialien der neuesten und nächsten Generation, ein wesentlicher Baustein der Batteriewertschöpfungskette, herstellen kann. CAM-Partikel, wie viele Performance-Materialien, hängen in ihren Eigenschaften maßgeblich vom Herstellprozess ab (Product-by-Process). Daher müssen die finalen Entwicklungsschritte für diese Materialien auf der neu zu errichtenden Großanlage durchgeführt werden (First Industrial Deployment FID). Das Projekt beinhaltet weiterhin intensive Forschungsaktivitäten für spezifische Produkteigenschaften, welche für die nächste Generation der eMobilitäts-Anwendungen benötigt werden. Der großflächige Einsatz von Batterien in der Mobilität wird mittelfristig eine effiziente Recycling-Technologie benötigen. Daher wird in einem Arbeitspaket des Projektes an besseren Methoden zur Lithium-Rückgewinnung und der Extraktion von Nickel, Cobalt und Mangan aus nicht mehr nutzbaren Batterien geforscht.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Systemstabilisierung, optimiertes Monitoring und Verbundkoordination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Industrial Solar GmbH durchgeführt. Das Projekt verfolgt das Ziel, die Verbreitung der Solaren Prozessdampfnutzung in Industrieprozessen durch Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu unterstützen und dadurch insbesondere im Partnerland Jordanien eine Markteinführung dieser Technologie anzustoßen. Hierfür werden technische Verbesserungen entwickelt, Langzeiterfahrungen aus dem Betrieb einer Anlage aufbereitet und Technologiewissen bei öffentlichen und privaten Stellen in Jordanien aufgebaut. Die technischen Verbesserungen betreffen einerseits die Ableitung eines tieferen Verständnisses der zweiphasigen Strömungsvorgänge in der Direktverdampfungsanlage, die für eine weniger konservativere Anlagenauslegung genutzt werden soll (AP 1). Die Auswertung von Betriebsdaten der bei Jordan Tobaco International installierten Prozessdampfanlage insbesondere hinsichtlich der Performance und Verfügbarkeit liefert wichtige Nachweise für die Finanzierung zukünftiger Anlagen (AP 2). Ein breiter Einsatz der Technologie erfordert automatisierte Anlagen, die mittels Ferndiagnose und Wartung immer optimal arbeiten können. In AP3 werden entsprechende Fernüberwachungstechnologien entwickelt und installiert. Für die zukünftige Anwendung werden darüber hinaus Fehlerdetektionsverfahren konzipiert und funktional erprobt. Für die Verbreitung der Technologie in Jordanien sind lokalen Stakeholder Informationen über die Technologie sowie Beispielfälle bereitzustellen (AP 5). Daneben soll über die eingebundenen Universitäten ein Aufbau von jordanischen Experten in dieser Technologie erfolgen (AP 4). Ziele von Industrial Solar sind dabei u.a. ein besseres Verständnis der Strömungsformen im Absorberrohr, um dadurch Anlagenkosten zu senken und die Entwicklung und Demonstration einer besseren, einfacheren und günstigen Anlagenüberwachung für Endanwender.
Das Projekt "Teilvorhaben: Prozessentwicklung von Manganat-Dünnfilmen verschiedener chemischer Komposition, Charakterisierung von Strukturen und Bauelementen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH durchgeführt. Ressourcenschonung und verringerte Umweltbelastung bedingen effizientere, kompaktere und intelligenteren Energiemanagementsysteme. Das geplante Forschungsvorhaben dient der Nutzung von neuartigen passiven Bauelementen für integrierte energieeffiziente Spannungswandler zur lokalen Spannungsversorgung (Point-of-Load). Durch das Projektkonsortium wird unter anderem ein Point-of-Load - Demonstratorsystem konzipiert, aufgebaut und getestet. Dabei wird an der Behebung eines gravierenden technischen Problems aktueller passiver Bauelemente, speziell der Induktivitäten, gearbeitet: Mit Hilfe der bereits entwickelten neuartigen passiven Bauelemente können Induktivitäten mit einer Induktivität von nH bis mH und Kapazitäten mit einer Kapazität von pF bis nF aus Zwei-Pin-Bauelementen in Dünnfilmausführung mit einem Footprint von 101-105 mm2 rekonfiguriert werden. State-of-the-Art Induktivitäten von nH bis mH stellen aufgrund des um mehrere Größenordnungen größeren Footprints von größer als 106-107 mm2 aktuell ein Hindernis dar, für die Realisierung hochintegrierter und energieeffizienter Spannungswandler. Außerdem besteht keine Möglichkeit, eine betriebsabhängige Rekonfiguration zwischen induktivem und kapazitivem Verhalten vorzunehmen. Sowohl der extrem kleine Footprint, also auch die Rekonfigurierbarkeit der neuartigen passiven Bauelemente bieten hohes Innovationspotential bezüglich der Energieeffizienz und des phasenangepassten Schaltungsentwurfs, das in diesem Fördervorhaben adressiert werden soll. Besonders wichtig ist dies bei mehrphasigen Wandlern, die eine Vielzahl paralleler Induktivitäten verwenden, um die steigenden Anforderungen an hocheffiziente und leistungsfähige Spannungsversorgungen für moderne Mikrocontroller und Prozessoren in wichtigen Wachstumsfeldern wie Mobilität, Industrial, Energie und Biomedizin zu erfüllen. Dies soll im Rahmen des Projektes unter Beteiligung der Industriepartner Würth Elektronik, Texas Instruments, Bosch und HZDR Innovation GmbH erforscht werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung rekonfigurierbarer, neuartiger und hochkompakter Mikroinduktivitäten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V. durchgeführt. Ressourcenschonung und verringerte Umweltbelastung bedingen effizientere, kompaktere und intelligenteren Energiemanagementsysteme. Das geplante Forschungsvorhaben dient der Nutzung von neuartigen passiven Bauelementen für integrierte energieeffiziente Spannungswandler zur lokalen Spannungsversorgung (Point-of-Load). Durch das Projektkonsortium wird unter anderem ein Point-of-Load - Demonstratorsystem konzipiert, aufgebaut und getestet. Dabei wird an der Behebung eines gravierenden technischen Problems aktueller passiver Bauelemente, speziell der Induktivitäten, gearbeitet: Mit Hilfe der bereits entwickelten neuartigen passiven Bauelemente können Induktivitäten mit einer Induktivität von nH bis My H und Kapazitäten mit einer Kapazität von pF bis nF aus Zwei-Pin-Bauelementen in Dünnfilmausführung mit einem Footprint von 101-105 Mikrometer2 rekonfiguriert werden. State-of-the-Art Induktivitäten von nH bis My H stellen aufgrund des um mehrere Größenordnungen größeren Footprints von größer als 106-107 Mikrometer2 aktuell ein Hindernis dar, für die Realisierung hochintegrierter und energieeffizienter Spannungswandler. Außerdem besteht keine Möglichkeit, eine betriebsabhängige Rekonfiguration zwischen induktivem und kapazitivem Verhalten vorzunehmen. Sowohl der extrem kleine Footprint, also auch die Rekonfigurierbarkeit der neuartigen passiven Bauelemente bieten hohes Innovationspotential bezüglich der Energieeffizienz und des phasenangepassten Schaltungsentwurfs, das in diesem Fördervorhaben adressiert werden soll. Besonders wichtig ist dies bei mehrphasigen Wandlern, die eine Vielzahl paralleler Induktivitäten verwenden, um die steigenden Anforderungen an hocheffiziente und leistungsfähige Spannungsversorgungen für moderne Mikrocontroller und Prozessoren in wichtigen Wachstumsfeldern wie Mobilität, Industrial, Energie und Biomedizin zu erfüllen. Dies soll im Rahmen des Projektes unter Beteiligung der Industriepartner Würth Elektronik, Texas Instruments, Bosch und HZDR Innovation GmbH erforscht werden.
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| Bund | 107 |
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