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Archive for the ‘Rohstoffe’ Category

Interview with Michele Aresta, Initiator of ICCDU and Member of the International Committee

This year’s ICCDU is the 17th edition of the event. What were your expectations when you started this series?
ICCDU was started after two Summer Schools funded by NATO on “CO2 as Carbon Source, 1986” and “Reaction Mechanisms in Enzymatic and Model carboxylation and reduction reactions based on CO2, 1989”.  The ICCDU Series was started for being the international forum where the scientific community working on CO2 conversion could meet. And this has been ICCDU since its start.

How would you describe the first ICCDU – was this more an academic discussion, or did you already envision concrete applications?
Surprisingly, in the 1980s there were already practical applications in the field of polymers from CO2 (Al-based catalysts) which went on stream. The scientific discussions already covered other themes such as CO2 reduction, photocatalysis, synthesis of fine chemicals, polymers such as polyurethanes and polycarbonates and so on. What people do today was well known in the 1980s. The interest in CO2 chemistry was at that time boosted by the“oil crisis” (1973, 2000s).  Climate change was not yet a serious issue. The low cost of oil has decreased the interest in CO2 conversion in the 2000-2010s. Now the push comes from climate change, a completely different motivation.
The scheme below was developed in 1987: it presents the vision I had about CCU 30 years ago:


 An Integrated approach to CO2 Utilization, M. Aresta, NATO ASI Series 1989.

The routes to go were very clear to me at that time! We are running now along those paths.

How has CCU (not the conference, but the technology) evolved since the first ICCDU? What expectations were met, what not? And did unexpected develpoments occur?
As I wrote in a paper published in JCOU in 2013 “The changing paradigm in CO2 conversion”, the availability of cheap PV-H2 makes possible today the exploitation of CO2 reduction to energy products, that did not make sense in a fossil-C based energy frame as it was in the 1980s. And this is a big step towards “circular economy of C”.

What is special about ICCDU compared to other events on the topic of CCS and CCU?
ICCDU is a scientific forum and gathers scientists from usually 35+ countries. In 2015 we had over 40 countries present. It is a global conference that has since a few years opened up to policy makers and industrialists: this is a must these days.

From your personal point of view, what are you looking forward to most at this year’s ICCDU?
In future years ICCDU will be more and more inclusive and will sustain the development of new science and technology in the direction of implementing a circular C-economy by integrating CO2 conversion, biotechnologies, and biomass utilization. Integration of biotechnologies, catalysis, photocatalysis is essential for CCU. Synthetic photochemistry is a key step. Integration with nature is essential. Learning from nature is our future.

What will, from your personal point of view, be the „next big thing“ in CCU?
Direct co-processing of water and CO2 for developing an “Economy based on CO2 and water”! This is the title of my most recent book published with Springer and this is my vision since ever.
CCU is cycling Carbon. CO2 is renewable carbon: one can cycle it again and again as Nature does. This is the basis of bioeceonomy: CCU is integrated with the Bioeconomy concept. We should not make the mistake of keeping biomass utilization and CCU apart! They must be integrated.

Join ICCDU 2019 in Aachen and discuss the opportunities and applications of carbon capture and utilization with experts from research and industry from all over the world!

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Rückblick auf den Infotag „Phosphor aus Klärschlamm“

Anfang April 2019 veranstaltete die DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. gemeinsam mit der Deutschen Phosphor-Plattform DPP e.V einen Infotag „Phosphor aus Klärschlamm – Wie Sie die Phosphorabreicherung bestimmen können!“ in Frankfurt am Main. Neben Vorträgen zur Gesetzgebung und Analytik informierten die Referenten über Anwendungen von Phosphor im alltäglichen Leben; bei einem interaktiven Quiz erfuhren die Teilnehmer  erstaunliche Fakten über Phosphor. Ziel der Veranstaltung war es, einen umfassenden Überblick über Phosphor zu geben und so die Notwendigkeit der Phosphor-Rückgewinnung nicht nur auf Basis von gesetzlichen Vorschriften, sondern aus verschiedenen Blickwinkeln zu betrachten und zu diskutieren.

Die rund 60 Teilnehmer wurden bei der Veranstaltung aktiv mit eingebunden. Neben einem Quiz über Phosphor, an dem die Teilnehmer in den Pausen teilnehmen konnten, wurden auch Versuche gezeigt, um die unterschiedlichen Eigenschaften von Phosphor für die Teilnehmer erlebbar zu machen.

Ebenso wichtig wie die technische Anwendung von Phosphaten in Reinigern, Farben und Baustoffen ist die Anwendung von Phosphaten in Lebensmitteln. Hierzu veranschaulichte Dr. Rainer Schnee, 1. Vorsitzender der DPP, in seinem Vortrag auf die Bedeutung von Phosphaten für die Qualität von Backwaren, Fleisch- und Milchprodukten hin. In Fleischprodukten werden sie beispielsweise eingesetzt, um das Fleisch saftig zu halten, da sie durch einen hochspezifischen Effekt auf das Wasserbindevermögen von Fleisch, Fisch und essbaren Meerestieren einwirken können.

Nach der Anwendung von Phosphat in Lebensmitteln und technischen Anwendungen stand am Nachmittag der Klärschlamm  im Mittelpunkt. Dr. Martin Loew, ICL Food Specialties, informierte über aktuelle Methoden für die Phosphoranalytik mit Schwerpunkt auf der Charakterisierung von Klärschlämmen. Hans-Walter Schneichel, Ministerium für Umwelt, Energie, Ernährung und Forsten Rheinland-Pfalz, stellte in seiner Funktion als Obmann des zuständigen Ad-hoc-Ausschusses der Länderarbeits-gemeinschaft Abfall (LAGA), den aktuellen Stand der Vollzugshinweise zur Umsetzung der Klärschlammverordnung dar und Dr. Daniel Frank von Isle Utilities gab einen Überblick zur momentanen Situation der Umsetzung in Deutschland. Auch die Notwendigkeit einer Frachtenbetrachtung bei der Abreicherung von Phosphor aus Klärschlamm wurde angerissen. Bei einer abschließenden Podiumsdiskussionkonnten die Teilnehmer ihre Fragen mit in die Diskussion einbringen.

Mehr zum Thema Rohstoffe und zu aktuellen Veranstaltungen finden Sie auf der Webseite der DECHEMA zum Fokusthema Rohstoffe.

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Kläranlagen ab einer bestimmten Ausbaugröße sind nach der neuen Klärschlammverordnung künftig verpflichtet, Phosphor aus Klärschlamm zurück zu gewinnen. Damit reagiert Deutschland auch auf die weltweit begrenzten natürlichen Phosphor-Vorkommen. Gleichzeitig ist die Ausbringung von Klärschlamm und den darin enthaltenen Schadstoffen auf landwirtschaftlichen Flächen in Zukunft größtenteils verboten.

Über die Konsequenzen, die sich daraus ergeben, informiert jetzt die Deutsche Phosphor-Plattform DPP e.V. in einer Übersicht über die wichtigsten Fragen und Antworten rund um das Phosphorrecycling. „Das Thema Phosphorrückgewinnung und -recycling wird bislang vor allem in Fachkreisen diskutiert“, so Dr. Rainer Schnee, 1. Vorsitzender der DPP. „Wir halten es für erforderlich, auch die Bürger über die Zusammenhänge dieser sinnvollen Maßnahmen frühzeitig zu informieren.“ Denn die Finanzierung der Phosphor-Rückgewinnung aus Klärschlamm wird potentiell auch über die Erhöhung der Abwassergebühren erfolgen, über die letztendlich die kommunalen Entscheidungsträger befinden.

https://www.deutsche-phosphor-plattform.de/pm-faq-prueck/

Quelle: Pressemitteilung der DPP e.V.

Sie möchten mehr zum Thema Phosphorrecycling erfahren und mit Experten diskutieren? Dann melden Sie sich jetzt an zum Infotag „Phosphor aus Klärschlamm – Wie Sie die Phosphorabreicherung bestimmen können!“ am 3. April in Frankfurt.

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Phosphor-Rückgewinnung, so wie sie in der im Herbst 2017 veröffentlichen novellierten Klärschlammverordnung (AbfKlärV) gefordert wird, ist technisch möglich und sowohl aus der wässrigen Klärschlammphase als auch aus der Klärschlammasche umsetzbar. Doch es hat sich gezeigt, dass auch nach der Verabschiedung der AbfKlärV einige Fragen offen bleiben. Welche das sind, darüber sprachen wir mit Dr. Daniel Frank, Geschäftsführer der Deutschen Phosphor-Plattform DPP e.V.

Herr Frank, welche Verbesserungen oder Erleichterungen sind nach der Verabschiedung der Klärschlammverordnung aus Ihrer Sicht für die Praxis besonders relevant?

Die Klärschlammverordnung ist verabschiedet, aber noch sind bei weitem nicht alle Fragen geklärt. Wem gehört die Klärschlammasche, wenn daraus Phosphor rückgewonnen wird und potentielle Kosten entstehen? Was passiert mit Klärschlamm, der aus den deutschen Nachbarländern importiert wird, und wo misst man die 20 g Phosphor/kg TM, die in der Verordnung die magische Grenze zur Rückgewinnung sind?

Inwiefern werden Kläranlagenbetreiber, Kommunen und Behörden von der neuen Verordnung profitieren?

Die Verordnung macht Vorgaben zur Phosphor-Rückgewinnung, die mit der Vollzugshilfe, die Ostern vermutlich in die finale Länderabstimmung gelangt, auch für die Anwender nachvollziehbar sein werden. Profitieren kann man natürlich dann, wenn man es schafft Phosphor-Rückgewinnung kosteneffizient umzusetzen, und sich sicher sein kann, welche Grenzwerte aus der Verordnung an welcher Stelle im System ‚Kläranlage‘ gelten.

Worauf sollte bei der Umsetzung in die Praxis besonders geachtet werden bzw. was könnte unterschätzt und/oder kritisch werden?

Macht Phosphorrückgewinnung nur noch aus der Asche Sinn, oder kann es durchaus sein, dass sich auch die wässrigen Verfahren am Markt behaupten werden? Wie sinnvoll sind regionale Verbünde zur Klärschlammentsorgung und dann darauf aufbauend zur Phosphor-Rückgewinnung? Welches Verfahren macht auch vor dem Hintergrund einer Markteinführung des Produktes am ehesten Sinn und erfüllt die Grenzwerte? Weiterhin ist der Bau von Verbrennungskapazitäten zwar in aller Munde, bis zur Genehmigung und zur Inbetriebnahme sind es aber noch weite Wege, was passiert bis dahin?

Diskutieren Sie über diese und viele andere Fragen rund um Phosphor, seine Nutzung und Wiedergewinnung beim Infotag „Phosphor aus Klärschlamm – Wie Sie die Phosphorabreicherung bestimmen können!“ am 3. April 2019 in Frankfurt. Zur Anmeldung

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Dr. Rainer Schnee ist 1. Vorsitzender der Deutschen Phosphor-Plattform e.V.

Herr Dr. Schnee, Sie referieren bei dem Infotag „Phosphor aus Klärschlamm – Wie Sie die Phosphorabreicherung bestimmen können!“ zum Thema „Lebensmittel ohne Phosphate – geht das überhaupt?“ Welche Funktion erfüllen Phosphate generell bei der Lebensmittelherstellung?

Phosphate sind natürliche Bestandteile nahezu aller Nahrungsmittel. Sie werden aber auch als funktionelle Lebensmittelzusatzstoffe bei der Verarbeitung zahlreicher Nahrungsmittel eingesetzt. Die Wirkung von Phosphaten auf Lebensmittel ist eine Funktion ihrer Kettenlänge (Mono/Ortho-, Di/Pyro-, Tri/Tripoly-, Polyphosphate) und ihres pH-Wertes. Phosphate werden insbesondere zur Stabilisierung von Fleisch- und Milchprodukten sowie als Backtriebsäure in Backpulver eingesetzt.

  • Die hohe Pufferkapazität von Phosphaten trägt zur Stabilisierung des pH-Wertes von Lebensmitteln bei. Der pH-Bereich von Lebensmitteln liegt in der Regel zwischen 3,5 (z.B. Säfte) und 7,5 (z.B. Gemüse): Orthophosphate und Pyrophosphate sind am effektivsten als Puffersubstanzen.
  • Langkettige Polyphosphate haben komplexbildende Eigenschaften auf mehrwertige Kationen wie Calcium und Magnesium. Dies ist insbesondere wichtig bei der Herstellung von Fleisch- und Milchprodukten. Durch Komplexierung von Schwermetallkationen wie Eisen und Kupfer lassen sich Oxidationsreaktionen verzögern und Ranzigkeit verhindern.
  • Phosphate können aufgrund ihrer negative Oberflächenladung (Polyanioneffekt) Dispersionen, Emulsionen und Suspensionen stabilisieren. Diese Eigenschaften steigen mit der Kettenlänge und pH-Wert. Durch Beeinflussung der Oberflächenladung von Proteinen haben Phosphate einen starken Einfluss auf ihre Wasserbindungskapazität und Gelbildung und können eine Denaturierung verzögern oder ganz verhindern.
  • Pyrophosphate besitzen eine spezifische Wirkung auf die Wasserbindefähigkeit des Muskeleiweißes Actomyosin in Fleisch und Fisch sowie auf die Gelbildung von Kasein in Milchprodukten.
  • Mit zunehmender Kettenlänge entwickeln Polyphosphate bakteriostatische Wirkungen. Diese wird insbesondere bei Schmelzkäse genutzt.
  • Phosphate, insbesondere Tricalciumphosphat, wirken als Rieselhilfsmittel (Trennmittel), um hygroskopische Pulver freifließend zu erhalten. Ihre hohe spezifische Oberfläche bindet überschüssige Feuchtigkeit, und ihre sphärische Kristallstruktur ergibt einen »Kugellager-Effekt«, der zu hervorragendem Fließverhalten führt.
  • Calciumphosphate, Magnesiumphosphate, Eisenphosphate und Zinkphosphate werden zur Mineralstoffanreicherung in funktionellen Lebensmitteln sowie Babynahrung verwendet. Als natürliche Mineralstoffe sind sie Nährstoffe von hohem physiologischem Wert.

Kombinationen von Phosphaten werden in zahlreichen Milchprodukten eingesetzt zur Komplexierung von Calcium und zur Stabilisierung des pH-Wertes. Pyrophosphate haben eine spezifische Wechselwirkung mit Kasein. Das Kasein wird entfaltet und wirkt bei erhöhtem pH ähnlich wie Natriumkaseinat. Es quillt und wirkt auch als Emulgator. Aufgrund dieser Effekte werden Phosphate hauptsächlich als Schmelzsalz für Schmelzkäse eingesetzt, aber auch für Kondensmilch, zur Stabilisierung von Molke, für Instant-Pudding und Milchdesserts.

Fleisch, Fisch und andere Meerestiere enthalten das aktive Muskelprotein Aktomyosin, das auch für die wasserbindenden Eigenschaften des Muskelfleisches verantwortlich ist. Im lebenden Muskel steuert die natürliche Phosphatverbindung ATP (Adenosintriphosphat) die Struktur und die Wasserbindung des Aktomyosins. Jedoch wird das ATP während der post mortem Vorgänge durch biochemische Reaktionen rasch abgebaut, der pH-Wert sinkt, das Muskeleiweiß schrumpft und die wasserbindende Kapazität des Fleisches geht verloren, es wird trocken, fest und fasrig. Nur zugesetzte Phosphate haben die einzigartige Fähigkeit, entsprechend ATP zu reagieren und damit die natürliche wasserbindende Kapazität der Muskelproteine wiederherzustellen.

Der hochspezifische Effekt der Phosphate auf das Wasserbindevermögen von Muskeleiweiß aller Arten von Fleisch, Fisch und essbaren Meerestieren liegt an den speziellen polyanionischen Eigenschaften von Phosphaten und an den dadurch veränderten Oberflächenladungen der Muskelproteine. Dieser hoch spezifische Effekt wird nur durch Diphosphate (Pyrophosphate) erzielt, die zwei Phosphoratome pro Molekül enthalten. Längerkettige Polyphosphate werden erst wirksam nach einer Hydrolyse zu Diphosphaten durch die im Muskel vorkommenden natürlichen Phosphatasen. Diphosphate wirken dann wie das ATP bei der natürlichen Muskelkontraktion, die Aktomyosinkomplexe trennen sich wieder, das Muskeleiweiß wird aktiviert und aufgeschlossen.

Die wichtigsten Vorteile der Phosphatbehandlung in Fleisch- und Fischprodukten sind wie folgt:

  • Wiederherstellung und Erhaltung der natürlichen Wasserbindung des Muskeleiweißes
  • Verbesserung und Schutz von Farbe, Struktur, Aussehen und Aroma
  • Verminderung von Abtropf-, Auftau- und Kochverlusten
  • Erhaltung von natürlichen Nährstoffen
  • Verhinderung von Feuchtigkeitsmigrationen während des Auftauens, der Erwärmung und der Lagerung
  • Mehr Saftigkeit und weniger Geleeabsatz, bessere Erhaltung der natürlichen Feuchtigkeit, bessere Textur und Zartheit
  • Wirksame Komplexierung von Kalzium- und Magnesiumionen zur Lockerung der Eiweißstruktur
  • Stabilisierung des pH-Wertes zur Erhaltung der natürlichen Wasserbindung, der natürlichen Farbe und zur Verringerung von Ranzigkeit
  • Weniger Oxydationsreaktionen während der Verarbeitung durch die wirkungsvolle Komplexierung von pro-oxidative Metallionen

Würde die Lebensmittelindustrie auf Phosphate verzichten, welche Auswirkungen hätte diese Entscheidung für den Verbraucher?

Eine Vielzahl heute im Markt befindlichen verarbeiteten Lebensmittel wären in der gewohnten Qualität und zu den derzeitigen Preisen nicht mehr herstellbar.

Gibt es Alternativen zu der heutigen Verfahrensweise? Wie sehen Sie den Einsatz von Phosphaten bei Lebensmitteln auf mittel- bis langfristige Sicht?

Direkte Alternativen zu Phosphaten mit vergleichbaren Wirkungen und Eigenschaften existieren nicht. Daher werden sie auch langfristig weiterhin eingesetzt werden.

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Vorfreude

Abendvortrag

Eröffnungsveranstaltung

Preise und Ehrungen

Ausstellung

Vorträge

Berichterstattung

Und drumherum…

Und jetzt? Nicht verpassen – Call for Paper für die Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppen im Frühjahr 2019!
Alle weiteren Treffpunkte für Verfahrenstechniker und Biotechnologen immer aktuell im Veranstaltungskalender – wann sehen wir uns?

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Die Jahrestagungen: Über 150 Stunden Vortragsprogramm

Über 300 Vorträge in bis zu 12 Parallelsessions – vom Bioprozesstechniker bis zum Anlagenplaner, vom Fluiddynamiker bis zum Energieexperten – jeder findet bei den Jahrestagungen ein spannendes Programm. Damit Sie den Überblick nicht verlieren, finden Sie unseren Programmplaner online  . Und die Anmeldung ist auch weiterhin geöffnet – registrieren Sie sich hier.

3d European Conference on Natural Products, 02.-02.09.2018, Frankfurt

Mehr als 200 Teilnehmer haben sich für die European Conference on Natural Products schon registriert.

NanoTox 2018 – International Conference on Nanotoxicology, 18.-21.09.2018, Neuss

Der Fokus der diesjährigen NanoTox liegt auf neuen Werkzeugen für die Risikobewertung von Nanomaterialien.

BIOFLAVOUR, 18.-21.09.2018, Frankfurt

Die BIOFLAVOUR verspricht einmal mehr, der diesjährige Höhepunkt für alle zu werden, die sich mit Aromen, Duftstoffen und funktionalen Inhaltsstoffen beschäftigen.

EFC-Workshop 2018: High Temperature Corrosion under Deposits, Salts and in Complex Gases: Towards Greener Energy, 26.-28.09.2018, Frankfurt

Die Energiewende und besonders die Gewinnung von Energie aus Biomasse bringen neue Herausforderungen für Hochtemperaturwerkstoffe mit sich, die in diesem Workshop diskutiert werden.

Thermodynamik-Kolloqium, 26.-28.09.2018, Kassel

Ob Energieverfahrenstechnik, Modellierung chemischer Prozesse oder Vorgänge an Grenzflächen – hier kommen alle Themen der Thermodynamik zur Sprache.

Bundesalgenstammtisch, 27.-28.09.2018, Karlsruhe

Mikroalgen sind vielseitig nutzbare Organismen – und eine mögliche Kopplung an Biogasanlagen eröffnet ganz neue Perspektiven auch für ländliche Räume. Was sonst noch alles möglich scheint oder heute schon ist, erfahren Sie beim Bundesalgenstammtisch.

Smart Sensors – mechanistic and data driven modelling, 01.-02.10.2018, Frankfurt

Längst leisten Sensoren weit mehr als “nur” Messwerte liefern – smarte Sensoren übernehmen Aufgaben der Datenverarbeitung, „soft sensors“ ahmen Erfahrungswissen menschlicher Anlagenführer nach. Wohin die Entwicklung geht, erfahren Sie bei der Tagung aus erster Hand.

 

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