IEA IETS Task 17: Membranprozesse in Bioraffinerien (Arbeitsperiode 2023 - 2025)

Der österreichische Beitrag zu Task 17 umfasst die folgenden Ziele:

Netzwerktätigkeiten durch Informationsveranstaltungen und Stakeholder-Meetings innerhalb des nationalen IEA TCP Task 17_2 zur Stärkung der österreichischen Membran- und Bioraffinerie-Forschungslandschaft und weiterführende schriftliche Aufbereitung der unten genannten thematischen Bereiche im vorliegenden Task 17_2 für die Erweiterung der Guideline: „Membranen in Bioraffinerien".

Folgende thematische Bereiche werden adressiert:

a) Anwendbarkeit der Membrandestillation für die Abtrennung flüchtiger Stoffe:

Die Abtrennung flüchtiger Stoffe, insbesondere Ammoniak (NH3), aber auch Alkoholen und flüchtigen Fettsäuren aus Fermentationsprozessen sowie Wasserstoffentfernung aus Gas-Flüssiggemischen wird in zukünftigen Projekten mit Fokus auf verbesserte Selektivität, integrierte Membranprozesse, effektive kombinierte physikalische und chemische Membranreinigungsverfahren, Autopsie- und Charakterisierungstechniken für Membranfouling, optimale Betriebsbedingungen in Bezug auf Hydrodynamik sowie weitere Pilot-Langzeitstudien betrachtet und diskutiert.

b) Neuartige, nachhaltigere Membrane:

1. Membranoberflächen-Engineering z.B. Modifizierung von Membranen durch E-beam- oder Kaltplasmamodifizierung zur Anpassung der Polymerstruktur (Crosslinking, Porengröße) und zur Funktionalisierung von Oberflächen.
2. Entwicklung nachhaltiger Materialien (nicht halogenierte Polymere wie Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE) anstelle von Polytetrafluorethylen (PTFE), oder Biopolymeren mit geeigneten thermischen und mechanischen Eigenschaften.
3. Entwicklung neuartiger Membranstrukturen durch Verwendung von 3D-Druck Technologien.
4. Modellbasiertes Membrandesign auf der Grundlage von Transport- und Fouling Modellen um Limitationen entgegenzuwirken.

c) Membranreaktoren und neue Module:

Etablierung der Forschung zu Membranreaktoren, zur in-Situ Entfernung von Wertstoffen aus Reaktionsprozessen in Bioraffinerien sowie neue Membranmodule mit innovativen Reaktorkonzepten und Modulen, die mit hohen Feststoffgehalten betrieben werden können.

Diese speziell ausgewählten Themengebiete fließen als nationaler Beitrag in den internationalen Task vorwiegend in der Fortführung der Subtask E - Leitung (Emergierende Membranprozesse) und in der Partizipation in Subtask D (Membrane und Module), B (Integration und Optimierung von Membranprozessen) und F (Wasser- und Abwasserbehandlung in Bioraffinerien) ein.

Eines der wesentlichen Ergebnisse des Task 17_2 ist die Erweiterung der bestehenden „Guideline Membranen in Bioraffinerien" um die Inhalte der Anwendbarkeit und der Anforderungen neuartiger Membranmaterialen, Module und Membranreaktoren zu erweitern. Dafür werden internationale Player eingeladen als Co-Autoren einen Beitrag zur Guideline zu leisten. Die wissenschaftlich aufbereiteten Ergebnisse werden in der Guideline zusammengefasst, und auf der IEA-Homepage und der Plattform open4innovation dargestellt.

• Membranes in Biorefineries – Guideline

Dänemark, Deutschland, Frankreich, Italien, Niederlande, Österreich, Portugal und Schweden (Leitung).

Projektleitung

Dipl.-Ing. Dr. nat. techn. Christoph Höfer
AEE - Institut für Nachhaltige Technologien (AEE INTEC)
A-8200 Gleisdorf, Feldgasse 19
E-Mail: c.hoefer@aee.at

Projektmitarbeit