Untitled - Aachener Verfahrenstechnik
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gleichzeitig <strong>Verfahrenstechnik</strong>er daran, Anlagen<br />
im vergrößerten Maßstab zu entwickeln und zu<br />
testen, um den Schritt vom Reagenzglas zur<br />
technischen Anlage zu ermöglichen. Dabei müssen<br />
die Bioreaktoren einerseits den besonderen<br />
Anforderungen der eingesetzten Mikroorganismen,<br />
wie z.B. ausreichende Lichtversorgung der<br />
photosynthetisch aktiven Zellen, Rechnung tragen<br />
und andererseits so konzipiert sein, dass sie<br />
auch von Laien bedient werden können. Weitere<br />
Aufgabe der <strong>Verfahrenstechnik</strong> ist es, unter der<br />
Mithilfe von Chemikern einen Prozess zu entwickeln,<br />
der das überschüssige und unvermeidlich<br />
freigesetzte Kohlendioxid effizient aus dem<br />
Produktgasstrom abtrennt. Eine konventionelle<br />
Gasreinigung kommt aufgrund des sehr hohen<br />
Energieaufwandes und der besonderen Anforderungen<br />
des Bioprozesses (starke Schwankungen<br />
in Fluss und Zusammensetzung des Gases)<br />
nicht in Frage. Gleichzeitig werden auch schon<br />
von Beginn des Projektes an Prozessmodelle<br />
der zukünftigen Anlage erstellt und Simulationen<br />
durchgeführt, um erstens ökonomisch oder ökologisch<br />
nicht sinnvolle Konzepte frühzeitig ausschließen<br />
zu können, und um zweitens kritische<br />
Parameter zu identifizieren, die dann entsprechend<br />
verbessert werden können. Das Projekt<br />
wird Anfang des nächsten Jahres abgeschlossen.<br />
Eine Kupplung der beiden biologischen Stufen<br />
im Pilotmaßstab wurde diesen Sommer erfolgreich<br />
durchgeführt. Es sieht also danach aus,<br />
dass in der näheren Zukunft der Wasserstoff<br />
auch umweltfreundlich gewonnen werden kann.<br />
Abb.10: Schema des HYVOLUTION Prozesses<br />
Molekulare Simulationen und Transformationen<br />
Multiskalen-Modellierung Molekularer Transformationen<br />
Die Juniorprofessur „Multiskalen-Modellierung<br />
Molekularer Transformationen (MST)“ begann im<br />
März 2010 mit der Ernennung von Ahmed E.<br />
Ismail. Die MST-Gruppe ist Teil des Exzellenzclusters<br />
„Maßgeschneiderte Kraftstoffe aus Biomasse“<br />
(TMFB). Sie ist der AICES Graduiertenschule<br />
für Computational Engineering Sciences<br />
angehörig und wird als Teil der AVT.PT geführt.<br />
Forschungsschwerpunkt der Gruppe ist dabei<br />
die Methodenentwicklung im Bereich komplexer<br />
Schnittstellen mit Anwendung in den Feldern<br />
Energie und Umwelt.<br />
Forschung im Bereich des TMFB<br />
Zwei neue Projekte wurden 2010 im Rahmen<br />
des TMFB ins Leben gerufen. Das Projekt „Thermodynamik<br />
stark ionischer Medien“ soll vertieftes<br />
Verständnis thermodynamischer Eigenschaften<br />
von Systemen stark geladener Komponenten<br />
generieren, wie sie im Organosolv-<br />
prozess oder beim Umgang mit ionischen Flüssigkeiten<br />
zur Auflösung von Cellulose auftreten.<br />
Das zweite Projekt „Dynamik und Transportgrößen<br />
von Lösungen aus Cellulose und ionischen<br />
Flüssigkeiten“ untersucht den Effekt gelöster<br />
Zucker und abgeleiteter Komponenten auf<br />
die Eigenschaften ionischer Flüssigkeiten und<br />
weiteren – in der Produktion von Kraftstoffen<br />
aus Biomasse verwendeten – Medien. Darüber<br />
hinaus etabliert die Gruppe Zusammenarbeiten<br />
mit weiteren Forschungsgruppen des TMFB-<br />
Programms, um molekulare Schlüssel-Syteme<br />
des Biokraftstoff-Prozesses zu identifizieren.<br />
Lehre<br />
Ahmed E. Ismail wird Kurse sowohl zusammen<br />
mit anderen AVT-Lehrstühlen wie auf eigenständiger<br />
Basis anbieten. Im WS 2010/2011 wird er<br />
zusammen mit Wolfgang Marquardt die Vorlesung<br />
„Simulationstechnik II“ für das Computational<br />
Engineering Sciences (CES) Programm halten.<br />
Im SS 2011 wird ein neuer Kurs über molekulare<br />
Simulationsmethoden angeboten.<br />
13 Molekulare Simulationen und Transformationen Rührkessel - Die AVT im Blick