Die hydrothermale Carbonisierung (HTC) ist in Hinblick auf die energetische Verwertung von Biomasse eine vielversprechende Methode. Trotz der langen Historie dieses Verfahrens sind Mechanismus und Kinetik nur unzureichend verstanden. In den hier vorgestellten Experimenten wurde mithilfe der Kombination von Analysenmethoden die Umsetzung von Kohlenhydraten mit sauren und basischen Zusätzen untersucht. Dabei konnte vor allem der Einfluss von Säure auf die Hydrolyse von Cellulose beobachtet werden. Die HTC von Glucose hingegen bleibt weitestgehend von den Zusätzen wie Säure oder Base unbeeinflusst. Durch Veränderung der Reaktionsbedingungen wie der Heizrate können die Biokohle‐Eigenschaften wie z. B. die Acidität der Kohle variiert werden.
Die Bundesrepublik Deutschland besitzt keinen kostengünstigen Zugang zu Erdöl. Daher ist es eine wichtige Zukunftsaufgabe, eine post‐fossile, nachhaltige Ära der Stoffwirtschaft zu organisieren und neue Verfahren basierend auf alternativen Kohlenstoffquellen zu entwickeln. Die Änderung der Rohstoffbasis ist für die chemische Industrie keine neue Erfahrung, immer wurden damit eine Innovationswelle und ein Aufschwung angestoßen. Eine Voraussetzung ist es, frühzeitig die wissenschaftlichen und technologischen Grundlagen für die neue und gleichzeitig doch uralte Rohstoffbasis Biomasse zu entwickeln und das vorhandene Know‐how der Petrochemie insbesondere auf dem Gebiet der Chemokatalyse zu nutzen.
Nachhaltigkeit ist ein Begriff, der eine inflationäre Entwicklung genommen hat. Hier wird die Frage erörtert, wie in der Zukunft die Versorgung mit kohlenstoffbasierten Rohstoffen gesichert werden kann, ohne die Natur zusätzlich zu belasten. Es wird gezeigt, dass ein nachhaltiger Brückenbau sinnvollerweise auf den beiden Pfeilern Sonnenenergie und CO 2 beruhen sollte. Die natürliche Fotosynthese liefert Biomasse, aus der höherwertige Chemikalien hergestellt werden können, während die künstliche Fotosynthese Kohlenwasserstoffe und/oder Oxigenate zur Herstellung von Kraftstoffe und Grundchemikalien liefert.Sustainability is a term which has taken an inflationary trend. This article discusses the question, how the supply of carbon-based raw materials can be ensured in the future without additional impact on nature. It is shown that a sustainability bridge structure should be based naturally on both pillars solar energy and CO 2 . Natural photosynthesis delivers biomass which could be raw material for the production of higher valued chemicals, while artificial photosynthesis delivers hydrocarbons and/or oxigenates from which fuels and basic chemicals can be produced.
The change in raw material base is nothing new to the chemical industry, it has always generated a wave of innovation and an economic boom. A prerequisite for this is the early development of scientific and technological bases for a renewed raw material change. Even the chemical industry, being well acquainted with the laws of nature, should not aim for future growth but for sustainability in order to be able to satisfy the demand for raw materials, increasing disproportionately to the world's population expected to stand at nine billion by 2050.
Die Änderung der Rohstoffbasis ist für die chemische Industrie nichts Neues, immer wurden damit eine Innovationswelle und ein Aufschwung angestoßen. Eine Voraussetzung ist, frühzeitig die wissenschaftlichen und technologischen Grundlagen für einen erneuten Rohstoffwandel zu entwickeln. Gerade die chemische Industrie, der die Naturgesetze wohl vertraut sind, sollte ihre Zukunft nicht auf Wachstum, sondern auf Nachhaltigkeit ausrichten, um die bis 2050 erwartete Weltbevölkerung von neun Milliarden Menschen mit ihrem überproportional steigenden Rohstoffhunger versorgen zu können.
Chemical reactions in the liquid phase normally require a reaction medium that has physical and chemical properties that decisively influence or even catalyze the conversions of the reagents. The amount of research and development in the area of near-and supercritical liquids, in particular in water, has thus effectively exploded over the last three decades. This development was among others initiated by basic scientific work by E. U. Frank in the 1960s. Based on quantitative high-pressure measurements, his research group was able to show that the properties of water could be modified substantially by variation of temperature and pressure. The conditions for chemical reactions could thus be adjusted without substituting the "green solvent" water with alternatives.
In Zeiten der Energiewende erlangen chemische Speichertechnologien eine zunehmende Bedeutung, da so überschüssiger Wind‐ und Solarstrom in größeren Mengen in Form von Wasserstoff gespeichert werden kann. Der durch Wasserelektrolyse erzeugte Wasserstoff kann direkt via Drucktanks, Verflüssigung sowie physikalischer oder chemischer Adsorption zwischengespeichert und anschließend wieder rückverstromt werden. Alternativ kann er zu Methan oder Diesel umgewandelt werden. Dieser Beitrag soll einen kurzen Überblick über den derzeitigen Stand der Wasserelektrolyse geben, die im Rahmen der Energiewende eine Schlüsseltechnologie darstellt.
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