Ziel von DENANA ist die Entwicklung von Kriterien für die Herstellung nachhaltiger Nanomaterialien. Im Fokus stehen Nanopartikel aus Siliziumdioxid, Cerdioxid und Silber, die unter anderem in Schmierstoffen, Abgaskatalysatoren, Medizinprodukten und Poliermitteln eingesetzt werden. Die Nanopartikel werden bei der Herstellung variiert und auf ihr Gefährdungspotenzial hin geprüft. Durch das Ineinandergreifen verschiedenster Fragestellungen im Rahmen von DENANA erwarten die Beteiligten im Lauf der nächsten drei Jahre Kriterien für das Design von Nanomaterialien abzuleiten, die sowohl den technischen Ansprüchen genügen, gleichzeitig aber auch das Gefährdungspotenzial minimieren. Es werden zum einen Langzeitwirkungen der Partikel unter realitätsnahen Freilandbedingungen in Gewässern, Sedimenten und Böden, zum anderen ihr Verhalten und ihre Wirkung unter kontrollierten Laborbedingungen untersucht. Wesentlich dabei ist, aus der Kombination von Kurzzeittests und langjährigen Untersuchungen Frühwarnindikatoren für Langzeitwirkungen zu ermitteln, die der nationalen und internationalen Umweltregulierung als Entscheidungsinstrument dienen können.
Ziel von DENANA ist die Entwicklung von Kriterien für die Herstellung nachhaltiger Nanomaterialien. Im Fokus stehen Nanopartikel aus Siliziumdioxid, Cerdioxid und Silber, die unter anderem in Schmierstoffen, Abgaskatalysatoren, Medizinprodukten und Poliermitteln eingesetzt werden. Die Nanopartikel werden bei der Herstellung variiert und auf ihr Gefährdungspotenzial hin geprüft. Durch das Ineinandergreifen verschiedenster Fragestellungen im Rahmen von DENANA erwarten die Beteiligten im Lauf der nächsten drei Jahre Kriterien für das Design von Nanomaterialien abzuleiten, die sowohl den technischen Ansprüchen genügen, gleichzeitig aber auch das Gefährdungspotenzial minimieren. Es werden zum einen Langzeitwirkungen der Partikel unter realitätsnahen Freilandbedingungen in Gewässern, Sedimenten und Böden, zum anderen ihr Verhalten und ihre Wirkung unter kontrollierten Laborbedingungen untersucht. Wesentlich dabei ist, aus der Kombination von Kurzzeittests und langjährigen Untersuchungen Frühwarnindikatoren für Langzeitwirkungen zu ermitteln, die der nationalen und internationalen Umweltregulierung als Entscheidungsinstrument dienen können.
Ziel von DENANA ist die Entwicklung von Kriterien für die Herstellung nachhaltiger Nanomaterialien. Im Fokus stehen Nanopartikel aus Siliziumdioxid, Cerdioxid und Silber, die unter anderem in Schmierstoffen, Abgaskatalysatoren, Medizinprodukten und Poliermitteln eingesetzt werden. Die Nanopartikel werden bei der Herstellung variiert und auf ihr Gefährdungspotenzial hin geprüft. Durch das Ineinandergreifen verschiedenster Fragestellungen im Rahmen von DENANA erwarten die Beteiligten im Lauf der nächsten drei Jahre Kriterien für das Design von Nanomaterialien abzuleiten, die sowohl den technischen Ansprüchen genügen, gleichzeitig aber auch das Gefährdungspotenzial minimieren. Es werden zum einen Langzeitwirkungen der Partikel unter realitätsnahen Freilandbedingungen in Gewässern, Sedimenten und Böden, zum anderen ihr Verhalten und ihre Wirkung unter kontrollierten Laborbedingungen untersucht. Wesentlich dabei ist, aus der Kombination von Kurzzeittests und langjährigen Untersuchungen Frühwarnindikatoren für Langzeitwirkungen zu ermitteln, die der nationalen und internationalen Umweltregulierung als Entscheidungsinstrument dienen können.
Liquid hydrocarbon fuels are ideal energy carriers for the transportation sector due to their exceptionally high energy density and most convenient handling, without requiring changes in the existing global infrastructure. Currently, virtually all renewable hydrocarbon fuels originate from biomass. Their feasibility to meet the global fuel demand and their environmental impact are controversial. In contrast, SUN-to-LIQUID has the potential to cover future fuel consumption as it establishes a radically different non-biomass non-fossil path to synthesize renewable liquid hydrocarbon fuels from abundant feedstocks of H2O, CO2 and solar energy. Concentrated solar radiation drives a thermochemical redox cycle, which inherently operates at high temperatures and utilizes the full solar spectrum. Thereby, it provides a thermodynamically favourable path to solar fuel production with high energy conversion efficiency and, consequently, economic competitiveness. Recently, the first-ever production of solar jet fuel has been experimentally demonstrated at laboratory scale using a solar reactor containing a ceria-based reticulated porous structure undergoing the redox cyclic process. SUN-to-LIQUID aims at advancing this solar fuel technology from the laboratory to the next field phase: expected key innovations include an advanced high-flux ultra-modular solar heliostat field, a 50 kW solar reactor, and optimized redox materials to produce synthesis gas that is subsequently processed to liquid hydrocarbon fuels. The complete integrated fuel production chain will be experimentally validated at a pre-commercial scale and with record high energy conversion efficiency. The ambition of SUN-to-LIQUID is to advance solar fuels well beyond the state of the art and to guide the further scale-up towards a reliable basis for competitive industrial exploitation. Large-scale solar fuel production is expected to have a major impact on a sustainable future transportation sector.
Es werden synergistische & anatagonistische Toxizitätsmechanismen von Gemischen bestehend aus Nanopartikeln & löslichen Chemikalien in unterschiedlichen Leberzelllinien & Primärhepatozyten untersucht. Als Beispielsubstanzen werden hierbei Ceriumdioxid Nanopartikel und Paracetamol sowohl als Einzelsubstanzen als auch als Substanzgemische exponiert. Neben der Bestimmung von Überlebensraten und der Gentoxizität werden Studien zur Veränderung von Metabolitmustern im Gesamtmetabolom nach Exposition vermittels massenspektrometrischer Analytik durchgeführt. Bei denjenigen Zellkulturansätzen, bei denen sich charakteristische Toxizitätsmerkmale oder signifikante Veränderungen im Gesamtmetabolom zeigen, werden detaillierte Analysen zur Partikelverteilung sowie Biokinetikstudien zur Partikelaufnahme vermittels bildgebender Massenspektrometrie durchgeführt. Die Ergebnisse der Arbeiten sollen aufzeigen ob und wenn ja durch welche Mechanismen sich toxikologisch relevante Wirkmechanismen in den Zellkulturen manifestieren. Die so gewonnenen Daten sollen der Weiterentwicklung der Risikobewertung von Nanomaterialien und regulatorischen Zwecken dienen.
Im schutzgutübergreifenden Ansatz von dem Verbundvorhaben nanoGRAVUR werden Gruppierungsansätze für Nanomaterialien (NMs) zu den Aspekten Exposition und Gefährdungspotential für Mensch und Umwelt entwickelt. Fraunhofer IME beschäftigt sich mit dem Umweltverhalten und der Ökotoxizität. In einem ersten Schritt werden Kriterien und Strategien entwickelt, die es ermöglichen, NMs hinsichtlich ihres Umweltverhaltens unter Einbeziehung von NM-spezifischen Eigenschaften und Umweltparametern zu gruppieren. Hinsichtlich des Umweltverhaltens ist das Fraunhofer IME verantwortlich für die Aspekte 'Transformation in Boden und Sediment' und - gemeinsam mit den Partnern - für Transformation in Gewässern'. Die Entwicklung in Bezug auf die Ökotoxizität erfolgt auf Basis von Toxizitätsprofilen, wobei zunächst materialtypspezifisch vorgegangen wird. Dabei beschäftigt sich das Fraunhofer-IME primär mit den NM-Typen Kaolin / Bentonit, Fe0 / Fe2O3 / Fe3O4, CaCO3, Ag, Au. Weitere Materialtypen wie beispielsweise CeO2, Cu/CuO, SiO2, TiO2 und ZnO werden durch die Partner abgedeckt. In einem zweiten Schritt werden die Gruppierungshypothesen experimentell gemeinsam mit den Partnern überprüft und ggf. modifiziert, wobei der Schwerpunkt der Arbeiten im Fraunhofer-IME auf der biotischen und abiotischen Transformation in Kläranlagen, Böden und Gewässern bzw. auf der terrestrischen Ökotoxizität liegt. Im Rahmen des Gesamtprojektes abgestimmte NMs werden in bzw. in Anlehnung an standardisierte OECD-Testverfahren untersucht. Unter Leitung des Fraunhofer IME werden schließlich die Gruppierungsansätze hinsichtlich Exposition, Umweltverhalten und Ökotoxizität zu einer Risikogruppierung für die Umwelt zusammengeführt. Für NMs, die prinzipiell in die Umwelt eintreten können, ist ein Vergleich von potentieller Umweltkonzentration und Wirkung vorzunehmen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass sich die NMs über den Lebenszyklus und in der Umwelt verändern können, was auch eine veränderte Ökotoxizität nach sich ziehen kann. Somit ist das Risiko nicht statisch sondern dynamisch zu betrachten.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 43 |
| Type | Count |
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| Chemische Verbindung | 2 |
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| Boden | 30 |
| Lebewesen und Lebensräume | 33 |
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