Fibre-Based Plasmonic Micro Reactor for Flow Chemistry
Die Klimakrise, unzureichender Umweltschutz, Nahrungsmittel- und Arzneimittelknappheit sowie militärische Aggressionen gehören zu den großen Herausforderungen der europäischen Gesellschaft. Sie erfordern unter anderem Lösungen, um fossile Brennstoffe durch nachhaltige Energiequellen zu ersetzen und den Energieverbrauch in praktisch allen Branchen erheblich zu reduzieren.
Entsprechend dem Green Deal der EU-Kommission soll der europäische Kontinent bis 2050 der erste klimaneutrale Kontinent werden. Die chemische Industrie trägt wesentlich zu den CO2-Emissionen bei, da sie rund 30 % des weltweiten Gesamtenergieverbrauchs der Industrie ausmacht. Es müssen daher bahnbrechende neue Technologien entwickelt werden, um die Treibhausgasemissionen der chemischen Industrie zu verringern.
Im Projekt reaCtor wird ein neuartiger, lichtgetriebener chemischer Reaktor entwickelt, der den Energieverbrauch katalytischer Prozesse erheblich reduzieren wird. Hierfür wird das reaCtor-Konsortium eine spezielle lichtleitende Quarzglasfaser herstellen, die einen hohlen Kern aufweist. Mittels subtraktiver Fertigung wird die Faser mikrofluidisch mit den Reservoirs verbunden, so dass Chemikalien durch den Faserkern fließen können. Der Kern wird mit Nanomaterialien funktionalisiert, die als Katalysatoren für die photochemischen Reaktionen fungieren. Das intelligente Lichtmanagement auf Faserbasis wird eine hohe Effizienz der Reaktionen ermöglichen. Durch seine Ausführung auf Basis von optischen Fasern wird dieser Reaktor ein enormes Skalierungspotenzial aufweisen.
Das Projekt wird von insgesamt sechs Partnerinstitutionen in Europa durchgeführt und von Dr. Michael Steinke aus der Arbeitsgruppe Laser Components and Fibres am IQO koordiniert.
Projektlaufzeit: 01.04.2023 - 31.03.2027
Förderträger: European Innovation Council Pathfinder
Fördersumme: 590 k€ (LUH) / 3.1 M€ (total)
Partner:
- Dr. Michael Steinke (Koordinator), Institut für Quantenoptik (IQO), Leibniz Universität Hannover, Deutschland
- Prof. Dr. Ryszard Buczyński, Institut für Mikroelektronik und Photonik (ITME), Łukasiewicz Research Network, Polen
- Dr. Airán Ródenas Seguí, Universität LaLaguna, Teneriffa
- Dr. Wiebke Albrecht, Dr. Esther Alarcón Lladó, Prof. Dr. Erik Garnett, AMOLF, Niederlande
- Prof. Dr. Timothy Noël, Universität Amsterdam, Niederlande
- Dr. Susann Spindler, Eura AG, Deutschland
