Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Elektronenstrahl-Technologie – Innovative Verfahren für die Umwelttechnik

09.09.2016

Am Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP, als einer der führenden Forschungs- und Entwicklungspartner für Elektronenstrahlanwendungen werden darauf basierende Verfahren und Anlagen zum Schutz von Ressourcen und Umwelt entwickelt.

Niederenergetische Elektronen sind ein vielseitiges Werkzeug, welches die Wissenschaftler des Fraunhofer FEP für Technologien nutzen, die zur erfolgreichen Keimabtötung oder zur Reinigung von Abwasser von Hormon- und Pharmakarückständen dienen oder sogar die Grundlage für die Herstellung von Impfstoffen bilden. Dabei sind die Verfahren nicht nur wirtschaftlich, sondern in Bezug auf ihren Energie- und Ressourceneinsatz anderen Verfahren meist um ein Vielfaches überlegen.


Schematische Darstellung eines möglichen Mini-Sterilisators

© Fraunhofer IBMT


Hocheffiziente, kompakte und mobile Anlage zur Saatgutbehandlung vor Ort

© Fraunhofer FEP

Zur chemiefreien Keimabtötung bei Saatgut im landwirtschaftlichen Sektor wurde am Fraunhofer FEP 2016 ein innovatives Konzept mit einer ringförmigen Elektronenquelle entwickelt. Dieses senkt den Einsatz der eingebrachten Energie und steigert die wirtschaftliche Effizienz des Verfahrens gegenüber Anlagen mit zwei Elektronenquellen – besonders bei niedrigen Durchsätzen.

Grundlage für diese Behandlung von Saatgut ist die Nutzung von Elektronen, die in die Schadorganismen eindringen und diese dabei effektiv abtöten. Der Einfluss der Elektronen auf den Embryo und das Endosperm im Inneren des Saatkorns ist dabei nachweislich ausgeschlossen. Bereits ab dem kommenden Frühjahr wird diese Technologie für die industrielle Saatgutproduktion kleiner bis mittlerer Mengen auch im ökologischen Landbau verfügbar sein.

Ein zukünftiger Forschungsschwerpunkt bei der Nutzung niederenergetischer Elektronen ist der Einsatz zur Verbesserung der Wasserqualität durch den Abbau von pharmazeutischen Verunreinigungen. Elektronen können hier direkt vor Ort bei Herstellern von Pharmazeutika aber auch bei Großverbrauchern von Medikamenten – wie z. B. Kliniken – einen wichtigen Beitrag leisten, indem sie Stoffe wie Hormone oder Antibiotika effektiv aufspalten und damit für den weiteren Wasserkreislauf unschädlich machen.

Projektleiter André Weidauer erklärt begeistert: „Diese Elektronenstrahlverfahren haben gegenüber den thermischen oder chemischen Prozessen in vielerlei Hinsicht Vorteile, da sie mit energetischen Wirkungsgraden von über 75 % arbeiten und damit äußerst energieeffizient sind. Gegenüber thermischen Verfahren ist eine Energieeinsparung von über 70 % realisierbar.“

Neben dem Einsatz von beschleunigten Elektronen in der Umwelttechnik ist dieses Verfahren auch auf andere Sektoren anwendbar. Wissenschaftler des Fraunhofer FEP forschen seit einigen Jahren mit weiteren Partnern innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft bereits erfolgreich am Einsatz der Technologie für die Medizintechnik und zur Sterilisation. So kommt die LEEI (Low Energy Electron Inactivation) für die besonders schonende Herstellung von Impfstoffen zum Einsatz. Innovative Medizinprodukte (z. B. mit integrierter Elektronik oder neuartigen Materialkombinationen) können ebenfalls durch die niederenergetischen Elektronen effektiv sterilisiert werden.

An der kontinuierlichen Weiterentwicklung und Optimierung der Technologien für neue Anwendungen und auf die Anforderungen der Partner wird auch künftig weiter gearbeitet. Schwerpunkt der Entwicklungsaktivitäten des Fraunhofer FEP ist, die Verknüpfung der umweltfreundlichen Aspekte der Technologie mit einer energieeffizienten und wirtschaftlichen Gestaltung der Prozesse bei unseren Kunden. Die Wissenschaftler des FEP freuen sich auf neue Projekte mit Industriepartnern, um diese zukunftsweisende Technologie für weitere Anwendungen nutzbar zu machen.

Weitere Informationen:

http://s.fhg.de/mUe

Annett Arnold | Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP
Weitere Informationen:
http://www.fep.fraunhofer.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Materialdesign in 3D: vom Molekül bis zur Makrostruktur
21.02.2019 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Laserverfahren für funktionsintegrierte Composites
18.02.2019 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die Zähmung der Lichtschraube

Wissenschaftler vom DESY und MPSD erzeugen in Festkörpern hohe-Harmonische Lichtpulse mit geregeltem Polarisationszustand, indem sie sich die Kristallsymmetrie und attosekundenschnelle Elektronendynamik zunutze machen. Die neu etablierte Technik könnte faszinierende Anwendungen in der ultraschnellen Petahertz-Elektronik und in spektroskopischen Untersuchungen neuartiger Quantenmaterialien finden.

Der nichtlineare Prozess der Erzeugung hoher Harmonischer (HHG) in Gasen ist einer der Grundsteine der Attosekundenwissenschaft (eine Attosekunde ist ein...

Im Focus: The taming of the light screw

DESY and MPSD scientists create high-order harmonics from solids with controlled polarization states, taking advantage of both crystal symmetry and attosecond electronic dynamics. The newly demonstrated technique might find intriguing applications in petahertz electronics and for spectroscopic studies of novel quantum materials.

The nonlinear process of high-order harmonic generation (HHG) in gases is one of the cornerstones of attosecond science (an attosecond is a billionth of a...

Im Focus: Magnetische Mikroboote

Nano- und Mikrotechnologie sind nicht nur für medizinische Anwendungen wie in der Wirkstofffreisetzung vielversprechende Kandidaten, sondern auch für die Entwicklung kleiner Roboter oder flexibler integrierter Sensoren. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) haben mit einer neu entwickelten Methode magnetische Mikropartikel hergestellt, die den Weg für den Bau von Mikromotoren oder die Zielführung von Medikamenten im menschlichen Körper, wie z.B. zu einem Tumor, ebnen könnten. Die Herstellung solcher Strukturen sowie deren Bewegung kann einfach durch Magnetfelder gesteuert werden und findet daher Anwendung in einer Vielzahl von Bereichen.

Die magnetischen Eigenschaften eines Materials bestimmen, wie dieses Material auf das Vorhandensein eines Magnetfeldes reagiert. Eisenoxid ist der...

Im Focus: Magnetic micro-boats

Nano- and microtechnology are promising candidates not only for medical applications such as drug delivery but also for the creation of little robots or flexible integrated sensors. Scientists from the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) have created magnetic microparticles, with a newly developed method, that could pave the way for building micro-motors or guiding drugs in the human body to a target, like a tumor. The preparation of such structures as well as their remote-control can be regulated using magnetic fields and therefore can find application in an array of domains.

The magnetic properties of a material control how this material responds to the presence of a magnetic field. Iron oxide is the main component of rust but also...

Im Focus: Goldkugel im goldenen Käfig

„Goldenes Fulleren“: Liganden-geschützter Nanocluster aus 32 Goldatomen

Forschern ist es gelungen, eine winzige Struktur aus 32 Goldatomen zu synthetisieren. Dieser Nanocluster hat einen Kern aus 12 Goldatomen, der von einer Schale...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größte nationale Tagung 2019 für Nuklearmedizin in Bremen

21.03.2019 | Veranstaltungen

6. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage vom 25. bis 26.3. 2019

21.03.2019 | Veranstaltungen

Teilchenphysik trifft Didaktik und künstliche Intelligenz in Aachen

20.03.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die Zähmung der Lichtschraube

22.03.2019 | Physik Astronomie

Saarbrücker Forscher erleichtern durch Open Source-Software den Durchblick bei Massen-Sensordaten

22.03.2019 | HANNOVER MESSE

Ketten aus Stickstoff direkt erzeugt

22.03.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics