Electrochemical Separations
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Der Rohstoffwandel und die Energiewende erfordern es, Wertschöpfungsketten in der chemischen Industrie neu zu denken. In der Vergangenheit wurden hauptsächlich fossile Rohstoffe genutzt und Energie meist in Form von Wärme in den Produktionsprozessen eingesetzt. Der Fortschritt in der industriellen Biotechnologie ermöglicht es heute, wichtige Plattformchemikalien aus erneuerbaren Rohstoffen herzustellen. Die klassische thermische Verfahrenstechnik bietet bisher wenig technisch erfolgreichen Konzepte, um mit Herausforderungen wie zum Beispiel hohem Wassergehalt in Produktströmen, pH-abhängigen Stoffeigenschaften und thermischer Instabilität der Produkte umzugehen.
Im Team “ Electrochemical separations “ der AVT.FVT arbeiten wir an neuen elektrischen Trennverfahren mit dem Ziel, statt fossil erzeugter Wärme zukünftig regenerativ erzeugte elektrische Energie einzusetzen, um die für eine Trennung erforderliche Triebkraft zu erzeugen. Zwei wesentliche Arbeitsfelder sind die elektrochemische pH-swing Extraktion und die elektrochemische pH-shift Kristallisation.
Aktuelle Forschungsschwerpunkte sind:
- Elektrochemisches Säure-Base Recycling für zero-waste Verfahren zur Carbonsäureherstellung (Bernsteinsäure, Milchsäure, Itaconsäure)
- Dynamische Modellierung von biotechnologischen pH-swing Prozessen
- Etablierung von Spektroskopie Methoden zur in-situ Prozessüberwachung
- CFD gestützte Analyse und Entwicklung von elektrochemischen Reaktorkonzepten
- Cost Engineering zur anwendungsorientierten Technologieentwicklung
Neben der Forschung bieten wir auch im Rahmen von Projekt-, Studien-, oder Abschlussarbeiten (Bachelor, Master) die Möglichkeit, experimentelle und simulative Methoden der elektrochemischen Verfahrenstechnik zu erlernen und auf anwendungsnahe Fragestellungen anzuwenden.