Green monomers

In »Green Monomers« werden zwei parallele Technologiepfade zur ressourcen- und energieeffizienten Synthese von Butadien aus Bioethanol realisiert. Dies erfolgt unter Einsatz eines neuartigen, gezielt und effizient regelbaren ohmschen Reaktors sowie von innovativen, induktiv beheizbaren Katalysatorformkörpern. Des Weiteren soll die elektrochemische Hydrierung von Dialdehyden bzw. Dicarbonsäuren, wie sie aus nachwachsenden Rohstoffen erhalten werden können, etabliert werden. Dabei sollen sowohl geeignete Katalysatoren als auch maßgeschneiderte Prozesse implementiert und evaluiert werden.

Produktionsketten defossilisieren sowie eine zirkuläre, treibhausgasneutrale Stoff- und Energiewandlung etablieren – die chemische Industrie hat sich in Sachen Nachhaltigkeit ehrgeizige Ziele gesetzt. Konkret wollen wir zeigen, dass eine nachhaltige, grüne Chemie durch praxisnahe technologische Innovationen möglich ist. Auf Grundlage der international anerkannten „12 Principles of Green Chemistry“ wollen wir gemeinsam neue Methoden und Technologien für eine nachhaltige Chemieindustrie entwickeln. Die Anwendung der neuen Technologien und Methoden wird im technischen Maßstab demonstriert und dabei die unterschiedlichen Produktsparten der Chemie adressiert: Beim Teilprojekt »Green Monomers« sollen energieeffiziente Synthesen von Monomeren aus nicht-fossilen Rohstoffen in innovativen Prozessen etabliert werden. Im Fokus der Forschenden stehen dabei vier komplementäre Bereiche: (1) die Synthese-, Reaktions- und Katalysetechnik, (2) die kontinuierliche Prozess- und Verfahrenstechnik, (3) die Modellierung, Simulation und Prozessoptimierung sowie (4) die Digitalisierung und Automation, welche zu zwei Demonstratorsystemen für eine Herstellung von 1,3-Butadien aus Ethanol bzw. Dialkoholen aus erneuerbaren Rohstoffen über elektrochemische Wege verbunden werden sollen. Der Prozesse beschreiten den Weg vom grünen Rohstoff über eine grüne Prozessführung bis hin zu grünen Produkten. Die Entwicklung der beiden Prozesse wird eng sowohl von Life Cycle Assessments und Systemanalysen als auch von REACh-Bewertungen und (Öko-)Toxizitätsvorhersagen begleitet.