Das Projekt "VB: Entwicklung eines integrierten Systems aus einer Mikrobiellen Brennstoffzelle+e.Membranbioreaktor unter Nutzung preiswerter, multifunktionaler Keramikmembranen f.e.effiziente Abwasserreinigung bei gleichzeitiger Elektrizitätserzeugung TV, VB: Entwicklung eines integrierten Systems aus einer Mikrobiellen Brennstoffzelle+e.Membranbioreaktor unter Nutzung preiswerter, multifunktionaler Keramikmembranen f.e.effiziente Abwasserreinigung bei gleichzeitiger Elektrizitätserzeugung TV" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Fachgebiet Keramische Werkstoffe und Bauteile , Advanced Ceramics.Bis heute haben integrierte MFC-MBR-System die beiden Prozesse, Stromerzeugung und Abwasserbehandlung, nicht wirklich kombinieren und damit ein großflächiger Einsatz realisiert werden können. Luftkathoden-MFCs stellen einen möglichen Fortschritt dar, sind derzeit aber noch durch hohe Membrankosten, zu geringe Protonenleitfähigkeiten und starkes Fouling (Verstopfen) der Membranen gekennzeichnet. Ziel dieses Projektes ist daher die Entwicklung eines integrierten Systems aus einer Mikrobiellen Brennstoffzelle und einem Membranbioreaktor, welches eine kostengünstige und effiziente Technologie zur Abwasserreinigung bei gleichzeitigem Energiegewinn darstellt. Dazu werden verschiedenste Membranmaterialien zur Filtration sowie als elektrochemisches Anodenmaterial entwickelt, welche auf der Kathodenseite auch mit neuartigen, edelmetallfreien Katalysatoren beschichtet werden, um die organischen Materialien des Abwassers möglichst weitgehend elektrochemisch umsetzen oder abfiltrieren zu können. Gleichzeitig soll die Wirksamkeit unterschiedlicher MFC-MBR-Einheiten untersucht und optimiert werden. Der Arbeitsplan ist durch die folgenden Arbeitspakete gekennzeichnet: 1) Synthese keramischer Membranen (protonenleitend/filtrierend) mit angepasster Porosität. 2) Entwicklung neuartiger Anodenmaterialien aus elektrisch leitenden SiOC Kompositen mit variierbarer Oberflächencharakteristik für eine optimale Wechselwirkung mit dem Biofilm 3) Design, Synthesis und Charakterisierung neuer, preiswerter Katalysatormaterialien mit gesteigerter Elektrodenkinetik 4) Herstellung von Luft-Kathoden MFCs mit drei unterschiedlichen Membrananordnungen: a) mit separater Filtrationseinheit, B) mit integrierter Ultrafiltration und Generator, c) mit umspülter Filtrationseinheit in einem MFC Stack 5) Vergleichende Analyse der drei unterschiedlichen MFC-MBR Konfigurationen hinsichtlich der Reduktion organischer Materie, dem Abbau stickstoffhaltiger Substanzen und der Elektrizitätserzeugung.
Das Projekt "IBÖM01: Textile Kohlenstoffelektroden für mikrobielle Brennstoffzellen^IBÖM01: Textile Kohlenstoffelektroden für mikrobielle Brennstoffzellen^IBÖM01: Textile Kohlenstoffelektroden für Mikrobielle Brennstoffzellen, IBÖM01: Textile Kohlenstoffelektroden für mikrobielle Brennstoffzellen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Heimbach GmbH & Co. KG.
Das Projekt "IBÖM01: Textile Kohlenstoffelektroden für mikrobielle Brennstoffzellen, IBÖM01: Textile Kohlenstoffelektroden für Mikrobielle Brennstoffzellen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Niederrhein, University of Applied Sciences, Institut für Modellbildung und Hochleistungsrechnen.
Das Projekt "IBÖM01: Textile Kohlenstoffelektroden für mikrobielle Brennstoffzellen^IBÖM01: Textile Kohlenstoffelektroden für Mikrobielle Brennstoffzellen, IBÖM01: Textile Kohlenstoffelektroden für mikrobielle Brennstoffzellen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Institut für Textiltechnik Augsburg gemeinnützige GmbH.
Das Projekt "IBÖM01: Textile Kohlenstoffelektroden für mikrobielle Brennstoffzellen^IBÖM01: Textile Kohlenstoffelektroden für mikrobielle Brennstoffzellen^IBÖM01: Textile Kohlenstoffelektroden für mikrobielle Brennstoffzellen^IBÖM01: Textile Kohlenstoffelektroden für Mikrobielle Brennstoffzellen, IBÖM01: Textile Kohlenstoffelektroden für Mikrobielle Brennstoffzellen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Institut für Angewandte Mikrobiologie (Biologie IV).Gesamtziel ist es, Lösungen für 3D Elektrodensysteme zur Anwendung in MBZ zu entwickeln, wie sie für die kommerzielle Realisierung (z. B. in der Abwassertechnik) nötig sind. Auf Grundlage der Ergebnisse der Sondierungsphase, insbesondere der Potentialabschätzung der Technologie durch die Papiertechnische Stiftung (PTS) und unter Mitarbeit der Projektpartner werden am Projektende verschiedene, leistungsfähige 3D Elektrodengeometrien stehen, die einen effizienten Reinigungsprozess in der MBZ ermöglichen. Dafür wird basierend auf Strömungssimulationsmodellen und den spezifischen Abwassereigenschaften bzw. der Leistungsfähigkeit des Biofilms die Auslegung der textilen Elektroden durchgeführt. Deren Praxistauglichkeit wird in Demonstrationsreaktoren unter Realbedingungen getestet und wird als Ausgangspunkt für weitere Umsetzungsprojekte dienen. AP1 Projektkoordination AP2 Beurteilung der IP-Lage und Umsetzung der Patentstrategie AP3a Ermittlung von mikrobiologischen und textilphysikalischen Eigenschaften an flächigen Textilien AP3b Simulative Auswahl der Geometrie des flächigen Textils und biologische Simulation AB3c Validierung der Simulationen im biologischen System AP4a Simulative Auslegung der 3D textilen Elektrode für Labor- und Demonstrationsreaktoren AP 4b Validierung der 3D-textilen Elektrode im Labordemonstrator AP5 Elektrodenherstellung AP6a Bau, Betrieb und Evaluation der Praxisdemonstrationsreaktoren, Validierung der hochskalierten 3D textilen Elektrode AP6b Begleitende Analytik zum Praxisdemonstrationsreaktor.
Das Projekt "IBÖ-01: Textile Kohlenstoffelektroden für mikrobielle Brennstoffzellen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Institut für Angewandte Mikrobiologie (Biologie IV).
Das Projekt "Optimierung der Brennstoffzellentechnik für den Kläranlagenbetrieb - Teilprojekt: Weiterentwicklung und Optimierung der mikrobiellen Brennstoffzellen Technik" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ruhr-Universität Bochum, Institut für Infrastruktur und Umwelt, Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Umwelttechnik.Die biologische Reinigung von kommunalem Abwasser erfolgt in aller Regel aerob / anoxisch mit Hilfe von Mikroorganismen und künstlicher Belüftung. Der Energieverbrauch von Kläranlagen kann nur zum Teil durch Energieeinsparmaßnahmen im Betrieb und durch die Nutzung von Biogas, das im Zuge der Fermentation von Faulschlamm gewonnen wird, reduziert werden. Das ist insofern bedauerlich, als dass es der Energiegehalt des Abwassers grundsätzlich ermöglichen würde, weitaus mehr Energie aus dem Abwasser zu gewinnen und letztendlich zu energieautarken Kläranlagen zu kommen. Hier setzt das Forschungsvorhaben ein. Mit mikrobiellen Brennstoffzellen lässt sich die chemische Energie des Abwassers über elektrochemische Reaktionen direkt in nutzbare elektrische Energie umwandeln. In dem Projekt werden die Technik und der Betrieb von mikrobiellen Brennstoffzellen im Labormaßstab optimiert. Neben verschiedenen Elektodenmaterialien werden unterschiedliche Konfigurationen und MSR-Konzepte miteinander verglichen. Die Laboruntersuchungen dienen als Voruntersuchungen für die halbtechnische Umsetzung auf einer kommunalen Kläranlage.
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| Bund | 7 |
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| Förderprogramm | 7 |
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| offen | 7 |
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| Deutsch | 7 |
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| Keine | 2 |
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| Lebewesen & Lebensräume | 7 |
| Luft | 1 |
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| Weitere | 7 |