Das Projekt "KMU-innovativ - Bio-Acrylate: Bio-Acrylate aus aktivierten Lactaten sowie Herstellung von ökologischen Bindemitteln und Farben, Teilvorhaben: Acrylsäure aus nachwachsenden Rohstoffen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik, Institutsteil Straubing, Bio-, Elektro- und Chemokatalyse.Das Ziel des Teilvorhabens ist die Erforschung eines Verfahrens zur Herstellung biobasierter Acrylate. Entsprechende Verbindungen ermöglichen die Verwendung dieser wichtigen Polymerklasse bei der Herstellung biobasierter Produkte. Ziel des beantragten Projektes ist es, die Selektivität der Acrylsäurebildung zu verbessern, indem statt Milchsäure aktivierte Derivate in die Eliminierungsreaktion eingesetzt werden. Eine selektivere Eliminierung verspricht eine bessere Ausbeute an Acrylsäure bzw. Acrylaten und damit auch ein ökonomischeres Verfahren. Eine entsprechende Aktivierung kann dadurch erfolgen, dass die Alkoholfunktion zum Ester umgesetzt wird. Im Falle einer Acetylierung beispielsweise erfolgt die Herstellung der Acrylsäure durch Abspaltung von Essigsäure statt Wasser. Im Arbeitspaket 1 sollen verschiedene an der Hydroxylfunktion aktivierte Derivate der Milchsäure bzw. deren Ester getestet werden, um ihre Eignung zur Umsetzung zu Acrylsäure oder zu Acrylaten zu untersuchen. Die verschiedenen Verbindungen sollen in Anlehnung an in der Literatur beschriebene Verfahren und Katalysatoren zur Herstellung von Acrylsäure aus Milchsäure umgesetzt werden. Als geeignete Katalysatoren für die Herstellung von Acrylsäure aus Milchsäure haben sich Sulfate oder Phosphate erwiesen. Ebenfalls vielversprechend sind Zeolite für die Umsetzung von Milchsäure eingesetzt wurden. Ziel des Arbeitspakets ist es, die am besten geeignete Vorläuferverbindung zur Herstellung von Acrylsäure bzw. Acrylaten auszuwählen und dann in Arbeitspaket 2 einen geeigneten Katalysator zu bestimmen. Im Arbeitspaket 2 sollen mit dem in AP1 ausgewählten vielversprechendsten Substrat weitere Katalysatoren der drei Katalysatorklassen getestet und die besten Verbindungen identifiziert werden. Im Arbeitspaket 3 soll der in AP2 als am vielversprechendsten identifizierten Katalysator weiter optimiert werden.
Das Projekt "Flüssigphasen-Dehydratisierung von fermentativ gewonnener Milchsäure zur Produktion von biobasierter Acrylsäure" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Chemie und Bioingenieurwesen, Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik.Acrylsäure spielt als ungesättigte Carbonsäure für die Produktion von Acrylatpolymeren eine äußerst wichtige Rolle, insbesondere für die Konsumgüterindustrie (weltweite Produktion größer als 5 Mio Tonnen/Jahr). Während die heutige Produktion von Acrylsäure (AA) die Oxidation von Propen nutzt und damit auf einer fossilen Rohstoffversorgung aufbaut, eröffnet die Dehydratisierung (Wasserabspaltung) von fermentativ hergestellter Milchsäure eine hochattraktive Alternative, die AA aus Abfallbiomasse zugänglich macht. Heute werden für die katalytische Dehydratisierung vor allem Gasphasenreaktionen untersucht. Allerdings legen Analogieschlüsse nahe, dass ein Flüssigphasen-Verfahren - unter Zuhilfenahme einer effizient Wasser-bindenden Reaktionsmatrix in einem katalytischen Mehrphasensystem das deutlich effizientere Verfahren sein könnte. Im Projekt soll der Weg einer Flüssigphasen-Dehydratisierung von Milchsäure technologisch entwickelt und bewertet werden. Dazu sollen insbesondere verschiedene Katalysatorsysteme, Reaktor- und Prozesskonzepte getestet und verglichen werden. Mit Hilfe eines Katalogs an Evaluierungskriterien (beinhaltend beispielsweise Selektivität, Produktivität, Katalysatorstabilität etc.) soll die attraktivste Kombination aus Katalysator-, Reaktor- und Prozesstechnologie identifiziert werden. Für diese attraktivste Kombination werden alle relevanten Prozessparameter einer weiteren Optimierung unterzogen. Das Projekt beinhaltet Planung, Aufbau und Inbetriebnahme der kontinuierlichen Laboranlage zur Produktion von Bio-AA (Kapazität 1 kg AA/Stunde). Die Versuche in der Laboranlage sollen eine Bewertung der Katalysator- und Prozessstabilität ermöglichen und eine detaillierte Ermittlung aller Massen- und Wärmeströme ermöglichen. Das Entwicklungsergebnis wird danach ökonomisch und mittels einer Life Cycle Analysis (LCA) bewertet und mit der AA-Synthese auf Propen-Basis verglichen.
Das Projekt "Teilprojekt 4^Chemische Prozesse - Verbundprojekt: Natrium-Acrylat aus CO2 und Ethen^Teilprojekt 3, Teilprojekt 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: BASF SE.
Das Projekt "Chemische Prozesse - Verbundprojekt: Natrium-Acrylat aus CO2 und Ethen, Teilprojekt 3" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Wacker Lehrstuhl für Makromolekulare Chemie.
Das Projekt "ReAlSelOx - Ressourceneffiziente AlkanSelektivOxidation an neuen kristallinen Festkörperphasen, Teilprojekt 5: Hochdurchsatzscreening - Evaluierung geeigneter Aktivmassen und Reaktionsbedingungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: hte Aktiengesellschaft the high throughput experimentation company.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Neue Festkörperphasen I - Synthese und Charakterisierung, gezielte Optimierung^ReAlSelOx - Ressourceneffiziente AlkanSelektivOxidation an neuen kristallinen Festkörperphasen^Teilprojekt 5: Hochdurchsatzscreening - Evaluierung geeigneter Aktivmassen und Reaktionsbedingungen^Teilprojekt 2: High-end In-situ-Analytik unter realistischen Bedingungen - Ermittlung verbesserungswürdiger Strukturmotive^Teilprojekt 3: Neue Festkörperphasen II - Synthese und Charakterisierung, gezielte Optimierung, Teilprojekt 1: Koordination, Hochskalierung, Katalysatorstrukturierung und -testung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: BASF SE.
Das Projekt "Machbarkeitsstudie Hof-Bioraffinerie" wird/wurde gefördert durch: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft, Forsten und Tourismus. Es wird/wurde ausgeführt durch: Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe, Technologie- und Förderzentrum.Problemstellung: Das Projekt ist eine Machbarkeitsstudie zu dezentralen Hof-Bioraffinerien, welche eine Umsetzung von landwirtschaftlicher Biomasse (z. B. Grünschnitt) zu Grundchemikalien wie Acrylsäure oder Ethylencarbonat bewerkstelligen sollen. Hierbei wird ein ganzheitlicher Ansatz verfolgt, um die grundlegende Realisierbarkeit dieser Vision näher zu untersuchen und anschließend bewerten zu können. Der Schwerpunkt des neuen Ansatzes beruht auf der Entwicklung eines hocheffizienten, miniaturisierten chemischen Umsetzungsprozesses, der in Aufschluss über die Fermentation bis hin zur chemischen Produktsynthese gegliedert in einer wartungsarmen landwirtschaftlichen Container-Anlage ablaufen soll. Zielsetzung: Ziel des Vorhabens ist es, eine Möglichkeit zur nachhaltigen Bereitstellung von chemischen Grundstoffen durch Raffination landwirtschaftlicher Biomasse in modular aufgebauten Hof-Bioraffinerien zu prüfen. Die Vision ist es, eine 'neue' grüne Hof-Bioraffinerie zu entwickeln, zu bewerten und anschließend zu realisieren. Diese grundlegende Idee soll eine CO2-freundliche Produktion von Plattformchemikalien in dezentralen Anlagen ermöglichen, welche zu einer attraktiven lokalen Wertschöpfung durch Landwirte auf ihrem eigenen Gelände führen sollte. Aufgrund der Verwendung von gängigen und in Serienproduktion hergestellten Bauteilen soll eine kostengünstige Herstellung der Hof-Bioraffinerie in hohen Stückzahlen realisiert werden. Arbeitsschwerpunkte: TFZ-Arbeitsschwerpunkt liegt auf potenziellen landwirtschaftlichen Rohstoffen, für die derzeit wirtschaftlich tragbare Verwertungsmöglichkeiten fehlen: Grünschnitt und Grassilage von freiwerdenden Grünlandflächen sowie Roggen und Zuckerrüben, die aus Gründen der abnehmenden relativen Vorzüglichkeit bzw. wegen agrarpolitischer Veränderungen und realer Preis- und Erlösproblemen Anbauflächenrückgänge erfahren - Abschätzung der verfügbaren Mengen und ihrer regionalen Verteilung für diese Edukte - Bewertung der Erreichbarkeit der Qualität für den Raffinerieprozess in Abstimmung mit den Anforderungen der Projektpartner für eine effiziente Fermentation.
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