Biomassekonversion
Aufschluss von Fichtenholz
Untersuchung von Biomassekonversionsvorgängen mit Schwerpunkt auf Experimenten, Prozessanalytik und Prozessdesign.
Die Anwendungsgruppe zum Thema Biomassekonversion betrachtet ein breites Forschungsfeld rund um die stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Der Fokus liegt hierbei auf der gesamten Wertschöpfungskette, angefangen bei der Vorbehandlung von Biomasse bis hin zum konzeptionellem Prozessdesign mit dem Ziel der Entwicklung optimaler Prozesse und Produkte. Produkte sind neben Kraftstoffen die Spezial- und Plattformchemikalien biobasierter Syntheserouten.
Insbesondere beschäftigen wir uns mit den folgenden drei Themen:
Experimente
- Physikalisch-chemische Phänomene der Biomassevorbehandlung durch wässrige und organische Lösungsmittel, Säuren, Laugen, maßgeschneiderte Lösungsmittel wie z.B. ionische Flüssigkeiten und Mischungen diverser Lösungsmittel
- Physikalisch-chemische Phänomene bei der Konversion von Biomassefolgeprodukten wie Zuckern zu Plattformchemikalien wie z.B. 5-Hydroxymethylfurfural und Lävulinsäure
Prozessanalytik
- Entwicklung von robuster Inline-Messtechnik für Biomasseumwandlungen mittels Prozessspektroskopie
- Modellbasierte Auswertemethoden für die Analyse von komplexen biologisch-chemischen Systemen
Prozessdesign
- Modellierung diverser chemischer Prozesse, welche bei der Umwandlung von Biomasse in Zielprodukte ablaufen
- Entwicklung neuartiger Methoden und Strategien zur Identifizierung der optimalen Reaktionswege bei der Synthese von Kraftstoffen und Plattformchemikalien aus Biomasse
- Konzeptionelles Prozessdesign und Prozessoptimierung, z.B. von Trennsequenzen, um Biomasse in Kraftstoffe und Plattformchemikalien umzuwandeln
- Entwicklung von dynamischen Modellen von Bioraffinerien und deren Prozessschritten zur Optimierung des Betriebs und der Prozessführung der Anlage
- Simulation und Analyse von metabolischen Pfaden in Mikroorganismen, um die optimale Produktion von Biochemikalien zu ermöglichen