Fossile Rohstoffe ersetzen
Gemeinsam mit zahlreichen Forschungspartnerinnen und -partnern möchte CDS-Mitglied Prof. Dr.-Ing. habil. Kai Sundmacher mit der Forschungsinitiative „Smart Process Systems for Green Carbon-based Chemical Production in a Sustainable Society“ (SmartProSys) Verfahren und Prozesse für eine emissionslose chemische Industrie entwickeln, die auf nachwachsenden Rohstoffen und erneuerbaren Energien aufbaut und deren Bausteine in einer Kreislaufwirtschaft immer wieder neu genutzt werden können.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind überzeugt, dass das Konzept Potenzial zum Exzellenzcluster hat. Eine Transformation der chemischen Industrie ist von Bedeutung, da die Branche zu zehn Prozent an der globalen CO2-Emission beteiligt ist. Zur Erreichung der Klimaziele müssen bis 2050 alle Emissionen auf null reduziert werden.
Der Kohlenstoff für die Herstellung von Gebrauchschemikalien, Kunststoffe oder Arzneimittel soll zukünftig aus erneuerbaren Quellen, wie Biomasse, dem Recycling von Abfällen oder aus der Nutzung von CO2, gewonnen werden. Kunststoffe sollen im Sinne einer Kreislaufwirtschaft immer wieder neu genutzt werden. Am Max-Planck-Institut in Magdeburg werden Verfahren zum chemischen Recycling von Kunststoffabfällen, insbesondere Polyamid 6, bekannt als Nylon, erforscht. Ann-Joelle Minor und Ruben Goldhahn promovieren beide bei Kai Sundmacher. Sie arbeiten daran, das Recycling zu optimieren. Im Gegensatz zum mechanischen Recycling lässt sich das chemische Verfahren beliebig oft wiederholen. Ziel der Forschung ist ein ökologisch und ökonomisch verbessertes und optimiertes Recycling.
CDS-Mitglied Prof. Dr. Achim Kienle und CDS-Juniormitglied Dr. Stefanie Duvigneau vom Institut für Automatisierungstechnik der Universität Magdeburg arbeiten an Verfahren zur Herstellung von Bioplastik. Hierbei werden Bakterien verwendet die aus Abfall- und Reststoffen Bioplastik herstellen. „Doch Polymer ist nicht gleich Polymer“, betont Achim Kienle, der das Bioplastik als "Biopolymer" bezeichnet. Denn Abhängig vom Nährsubstrat, das die Bakterien erhalten, gibt es Unterschiede in der Elastizität, Stabilität oder Formbarkeit. Stefanie Duvigneau entwickelt mathematische Modelle, um die ablaufenden Reaktionen in den Bioreaktoren zu verstehen und neue Prozesse und Regelungskonzepte zu entwerfen
Damit möglichst viele Menschen die technologischen Lösungen für den Klimaschutz richtig einordnen und notwendige Veränderungen nachvollziehen können, arbeitet die die Umweltpsychologin Prof. Dr. Ellen Matthies an innovativen und spielerischen Kommunikationskonzepten. Dabei werden auch Kohlenstoffkreisläufe so modelliert, dass sich Menschen interaktiv mit ihnen auseinandersetzen können.
In der Chemiebranche scheint man sich der Notwendigkeit von Veränderungen bereits bewusst zu sein. Kai Sundmacher betont: "Unser Forschungsprojekt adressiert ein Thema, das dort absolute Priorität hat. Den Akteuren ist bewusst, dass sich die Produktionsverfahren in den nächsten zehn bis zwanzig Jahren komplett ändern müssen, um Energie einzusparen und Nachhaltigkeitsziele zu erreichen"
Zur offiziellen Meldung der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg