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Posts Tagged ‘Chemie’

Ihr Themengebiet erkunden konnten die rund 70 Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Tagung „Biobasierte Chemie im Fluss“ am 24. und 25. Oktober 2017 nicht nur im übertragenen Sinne. In Straubing begegneten ihnen die Fragestellungen des Vortragsprogramms fast schon auf Schritt und Tritt: Es ging um Wertschöpfungsketten vom Acker bis zum chemischen Produkt, und alle diese Schritte lassen sich in der „Region der nachwachsenden Rohstoffe“ erleben. „Das Motto der Veranstaltung trifft genau auf unsere Region zu“, sagt Andreas Löffert, Geschäftsleiter des Zweckverbands Hafen Straubing-Sand, dazu. „Wir haben Rohstoffe, wir haben Anlagen – nicht nur für die Produktion, sondern mit dem Hafen und dem Gründerzentrum auch die notwendige Infrastruktur – und wir werden zukünftig mit der geplanten Open-Access-Demoanlage ein einmaliges Angebot für Unternehmen vom Start-up bis zum Global Player.“

Die zweitägige Veranstaltung wurde von der DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie mit Unterstützung der BioCampus Straubing GmbH organisiert. Expertinnen und Experten aus Forschungseinrichtungen, Hochschulen und Unternehmen aus ganz Deutschland und aus Österreich nutzten die Gelegenheit, sich über neue Entwicklungen bei der Nutzung von Biomasse als Rohstoff zu informieren. Die Aspekte gehen dabei weit über die biotechnologische oder chemische Umwandlung hinaus: Angefangen von der Logistik, um die dezentral und häufig saisonal anfallenden Rohstoffe zu den Produktionsanlagen zu bringen, über die Prozesse in diesen Anlagen bis hin zu Fragen, welche Produkte so zugänglich sind, wie das Interesse der Verbraucher daran geweckt wird und wie die Bioökonomie ethisch gestaltet werden kann . Auch der Anbau geeigneter Pflanzen, die idealerweise neben der Funktion als industrieller Ressource auch die Biodiversität fördern, gehört zu den Fragestellungen der Bioökonomie. „Pflanzenzüchtung ist in der Lage, die Biomassequalität erheblich zu verbessern, sowohl qualitativ als auch quantitativ“, sagte dazu Dr. Fred Eickmeyer, ESKUSA GmbH, der unter anderem Russischen Löwenzahn als Kautschuklieferanten anbaut und anschaulich darstellte, dass Lupine nicht gleich Lupine ist.

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Bild: Clariant

Neben den Fachvorträgen und den ausgestellten wissenschaftlichen Postern war die Besichtigung der sunliquid-Demonstrationsanlage von Clariant im Hafen Straubing ein echtes Highlight, wie auch Prof. Dr. Kurt Wagemann, Geschäftsführer der DECHEMA, feststellt: „Wir erleben hier, wie sich eine Region gezielt aufstellt; so etwas bekommt man bei einer wissenschaftlichen Veranstaltung selten mit. Zusätzlich hatten wir Gelegenheit, eine Demoanlage zu besichtigen und deren Leiter alle erdenklichen Fragen zu stellen – das ist einmalig!“

Die DECHEMA organisiert regelmäßig Veranstaltungen und weitere Aktivitäten rund um die Bioökonomie. Mehr dazu unter http://dechema.de/biooekonomie.html

 

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Modellbau braucht Ausdauer und Konzentration - Synthesechemie auch.  (Bild: „South-Goodwin“ von Charles J Sharp - Pentax 35mm. Lizenziert unter CC BY-SA 3.0 über Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:South-Goodwin.jpg)

Modellbau braucht Ausdauer und Konzentration – Synthesechemie auch.
(Bild: „South-Goodwin“ von Charles J Sharp – Pentax 35mm. Lizenziert unter CC BY-SA 3.0 über Wikimedia Commons – http://commons.wikimedia.org/wiki/File:South-Goodwin.jpg)

Haben Sie schon einmal ein größeres Flugzeug- oder Schiffsmodell zusammengebaut? Dann wissen Sie, wie sich ein Chemiker fühlt, der eine größere organische Struktur aufbauen will. Da müssen Bausteine in allen möglichen verwinkelten Ecken angebracht werden; leider stößt man dabei gegen Verstrebungen, die schon aufgebaut waren und jetzt wieder zusammenbrechen, das neue Bauteil ist außerdem lose, der Kleber klebt, aber nicht dort, wo er soll… Sie wissen schon.

Während beim Schiffsmodell meistens ein Klebstoff genügt, muss der Chemiker außerdem sehr unterschiedliche Methoden nutzen, um Bauteile zu „befestigen“. Eine der wichtigsten ist der Einsatz von Persäuren, um sauerstoffhaltige Gruppen aufzubauen. Zu den Zielmolekülen gehören Epoxide, Ester, Aldehyde und Ketone, die in allen möglichen Produkten vom Lack bis zum pharmazeutischen Wirkstoff gebraucht werden.

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Allgemeine Formel einer Persäure im Vergleich zu einer „normalen“ Carbonsäure: Die Sauerstoff-Sauerstoff-Bindung macht sie so reaktiv

Persäuren sind hochreaktiv – leider nicht nur dort, wo das gebraucht wird, sie können auch leicht explodieren und sind für die Umwelt problematisch. Deshalb sind alternative Methoden hoch willkommen. Eine davon entwickelt das DECHEMA-Forschungsinstitut im Rahmen eines Projekts der industriellen Gemeinschaftsforschung. Die Idee: Es wird nur soviel Persäure erzeugt, wie direkt wieder verbraucht wird, und das direkt dort, wo sie gebraucht wird („in situ“). Dafür werden bestimmte Enzyme aus der Gruppe der Hydrolasen eingesetzt. Hydrolasen dienen eigentlich vor allem dazu, Moleküle aufzuspalten. Unter geeigneten Bedingungen können sie jedoch auch eine ganze Reihe anderer Reaktionen katalysieren zum Beispiel die von Wasserstoffperoxid und einer organischen Säure zur Persäure. Damit das möglichst lange funktioniert, muss die Konzentration von Wasserstoffperoxid niedrig sein. Die Wissenschaftler erzeugen deshalb auch das Wasserstoffperoxid in situ mit Hilfe einer elektrochemischen Reaktion, also mit Hilfe von Strom.

Ziel des Projekts ist es, ein ganzes Reaktionssystem zu entwickeln: Geeignete Enzyme in einem geeigneten Reaktionsmedium mit passenden Elektroden im richtigen Reaktor. Mit einem solchen Verfahren könnte eine ganze Reihe von schwierigen Reaktionen umweltfreundlicher und genauer ablaufen, als es bisher der Fall ist. Der Werkzeugkasten des Synthesechemikers wäre um ein Multifunktionstool reicher.

Mehr zum Projekt Entwicklung einer Systemlösung für chemo-elektro-enzymatische Percarbonsäure-vermittelte Oxidationsreaktionen am Beispiel der Erzeugung chiraler Monoterpene [CEEPOx] (IGF-Nr. 17711 BG)

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ImageDas gab es noch nie beim Schülerwettbewerb DECHEMAX: Erstmals gehen mehr als 3.000 Teams an den Start! Jeweils 3-5 Schülerinnen und Schülern der Klassen 7 bis 11 werden in den nächsten Monaten herausfinden, woher die Elemente des Periodensystems kommen, was die Natur mit ihnen anstellt und wie sie sich technisch nutzen lassen. Die Mannschaften, die mindestens sechs von acht Fragen richtig beantwortet haben, verwandeln dann den heimischen Küchentisch in ein Experimentallabor. Den Siegern winken Buchpreise, Zeitschriftenabonnements und vieles mehr. Die Gesamtsieger fahren im September 2014 zur Preisverleihung nach Aachen, wo sie ihre Urkunden und Geldpreise in Empfang nehmen dürfen.

http://www.dechemax.de

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