Dynamisches "grünes" Prozessdesign in Mikroreaktoren mit Hilfe der forschungsbegleitenden Ökobilanzierung

Hübschmann, Sabine GND

In der vorliegenden Arbeit wird die vereinfachte Ökobilanzierung als Instrument vorgestellt, mit der im Forschungs- und Entwicklungsstadium der chemischen Verfahrensentwicklung Umweltbelastungspotenziale des untersuchten Prozesses identifiziert und Optimierungs-vorschläge erarbeitet werden können. Die ökologische Bewertung wird in frühen Prozessentwicklungsstufen durch Datenunsicherheiten und Datenlücken sowie durch die Vielzahl durchgeführter Experimente erschwert. Daher ist für eine zuverlässige Aussage zum Umweltbelastungspotenzial eines Prozesses eine einfache und leicht zu handhabende Methodik essenziell, die gleichzeitig den auftretenden Unsicherheiten Rechnung trägt. Die vorgestellte vereinfachte Ökobilanzierung wird anhand von drei Fallbeispielen demonstriert. Bei diesen Beispielen handelt es sich um Prozessentwicklungen aus dem Bereich der Mikroverfahrenstechnik, die zu einer Intensivierung industriell relevanter chemischer Prozesse gegenüber der Nutzung konventioneller Reaktoren beitragen sollen. Neben dem Einsatz mikrostrukturierter Prozesseinheiten werden zur Prozessintensivierung zusätzlich reaktive Medien, z. B. ionische Flüssigkeiten, oder alternative Möglichkeiten des Energieeintrags, z. B. durch Mikrowellenstrahlung oder Ultraschall, eingesetzt. Mit Hilfe der vereinfachten Ökobilanzierung wurde durch die forschungsbegleitende Abschätzung von Umweltentlastungspotenzialen der betrachteten Prozesse und durch die Ableitung von Optimierungsmöglichkeiten zu einer zielgerichteten Entwicklung nachhaltiger und umweltfreundlicher Prozesse beigetragen. In einem der Fallbeispiele wurde zusätzlich eine vereinfachte Kostenbewertung durchgeführt, um das ökonomische Potenzial des entwickelten Prozesses beurteilen zu können. Darüber hinaus wurden im Rahmen dieser Arbeit allgemeine Einschätzungen zum Umweltentlastungspotenzial chemischer Prozesse durch den Einsatz der Mikroverfahrenstechnik vorgenommen.

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Hübschmann, Sabine: Dynamisches "grünes" Prozessdesign in Mikroreaktoren mit Hilfe der forschungsbegleitenden Ökobilanzierung. 2011.

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