Research of the Hollmann Group
Alternative Rohmaterialen und Abfallströme
Die Verwendung von organischen Materialien wie Stroh, Reisstroh, Recyclingpapier und Abfallstoffen aus der Papierindustrie als alternative Rohstoffe bietet eine nachhaltige Alternative zu nicht erneuerbaren Ressourcen. Diese Materialien, die häufig als Nebenprodukte in der Landwirtschaft oder beim Recycling anfallen, können dazu beitragen, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern, und bieten gleichzeitig Vorteile für die Umwelt. Als Abfall konkurrieren sie nicht mit dem Anbau von Pflanzen zur Nahrungsmittelproduktion und reduzieren damit die ethische und ökologische Folgen. Gerade im Hinsicht auf die biologische Kreislaufwirtschaft werden Materialen aus diesen Stoffen erkannt und ohne Probleme zersetzt. Die Rohstoffe können direkt genutzt werden und verusrsachen damit weniger CO2-Emissionen als fossile Materialien. Es gibt jedoch auch spezifische Herausforderungen. Die Qualität dieser Materialien kann variieren, was eine Standardisierung der Produkte erschwert. Die Verarbeitung erfordert spezielle Technologien für eine effiziente Extraktion und Reinigung von Materialien wie Zellulose. Obwohl die Rohstoffe selbst oft preiswert sind, kann die Verarbeitung teuer sein. Um die erforderlichen chemischen Behandlungen und die damit verbundenenen Umweltproblemen zu reduzieren werden keine giftigen, Genveränderente und gefährliche Chemikalien in unserer AG genutzt. So einfach wie möglich. Optimiert aus ökologischer und ökonomischer Sicht. Forschungen umfassen verschiedene Methoden zur Verarbeitung dieser Rohstoffe und um die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Endprodukte zu verbessern. Dies ist besonderes für Lebenszyklusanalysen von entscheidender Bedeutung, um die Umweltauswirkungen dieser Materialien umfassend zu bewerten und zu minimieren.
Innovative und umweltfreundliche Verarbeitung
Die Verarbeitung ist ein wesentlicher Bestandteil der Lebenszyklusanalyse. Nach Außen nicht sichtbar, trägt sie zu der CO2 Bilanz wesentlich bei. Mit dem Fokus auf der Cellulose werden in unserer AG innovative Verfahren entwickelt, welche zu einem Upcycling der Naturmaterialen führen. Die umweltfreundlichen Verarbeitung von Cellulose wird durch einen von uns patentierten Prozess durchgeführt, welche nur wenige Chemikalien u.a. wässrige Ammonium und Phosphoniumhydroxid Lösungen nutzt. Die Auflösung erfolgt ohne Derivatisierung und ist damit eine umweltfreundlichere Alternative zur herkömmlichen Viskoseproduktion darstellt. Der gesamte einfache Prozess kann bei Raumtemperatur und ohne Schutzgas durchgeführt werden. Im Großtechnischen Verfahren sollen alle verwendeten Chemikalien recylet und wiederverwertet werden. Das Celluloseprodukt kann ebenfalls über das gleiche Verfahren recyclet werden. Dies ist ein Schlüsselelement zur Schließung des Materialkreislaufs, das im Sinne der Green Chemistry auch zur Verringerung des Abfallaufkommens und zur Minimierung der Umweltbelastung beiträgt. Durch diese Verfahren können Cellulosefasern effizient recycelt und in neuen Produkten verwendet werden, was den Verbrauch natürlicher Ressourcen reduziert und die Nachhaltigkeit der Prozesse erhöht.
Anwendung in der Kreislaufwirtschaft I
Nach der Auflösung und der selektiven Gewinnung von Cellulose werden verschiedene Celluloseprodukte hergestellt und getestet. Angefangen über den Ersatz von PE Folien als Cellulose Membrane bis hin zum Einsatz als Photokatalytische Membranen. Die Einbringung von Nanopartikeln ermöglicht die Fixierung von photoaktiven Nanopartikeln und damit der Zersetzung von umweltschädlichen Farbstoffe, Metallen und organischen Ewigkeitschemikalien wie PFAS. Ein Ziel der AG ist es einen langfristigen Effekt bei der Reduzierung zu bekommen und damit die Lebenerqartung gerade in den Entwicklungsländern zu erhöhen. Alle Produkte werden hinsichtlich der Anwendung von Prinzipien der Kreislaufwirtschaft in der Chemie untersucht. Interdisziplinäre Ansätze umfasse die biologische Abbaubarkeit im Boden, unter Industriebedingungen und im Wasser. Lokale Kooperationspartner ermöglichen eine direkte Testung. Die Recycelbarkeit wird mit Industriepartner weiterverfolgt um systematischen Leckagen zu reduzieren.
Anwendung in der Kreislaufwirtschaft II
Eine Kommerzialisierung wird durch das Unternehmen Cell2Green GmbH angestrebt. In Rahmen der universitären Ausgründung erfolgt der Aufbau einer kontinuierlichen Anlage und Produktion. Eine Großproduktion wird angestrebt. Cell2Green bietet einen ganzheitlichen kreislaufwirtschaftlichen Ansatz für den Austausch von PE-Folie durch eine neue biobasierte, biologisch abbaubare, recycelbare und kunststofffreie Verpackungsfolie. Der Service umfasst ein maßgeschneidertes Produkt für den Verbraucher sowie die Möglichkeit des Recyclings und Kosteneinsparungen durch CO2-Zertifikate.
Ausbildung und Fortbildung
Um eine nachhaltigen Effekt auf die Gesellschaft zu habe, ist es wichtig eine intensive Verknüpfung zwischen Chemie, Kreislaufwirtschaft und nachhaltiger Entwicklung in Entwicklungsländern wie Vietnam durchzuführen. Die RoHan SDG Graduate School fokussiert sich darauf, durch die Entwicklung und Etablierung von Katalysetechnologien und -prozessen qualifizierte Wissenschaftler auszubilden, die in Industrie und Akademie Führungspositionen einnehmen können. Ein Schlüsselelement ist die Stärkung der lokalen Kapazitäten durch Bildungsangebote, wie beispielsweise den Austauschprogrammen und Workshops, die speziell darauf ausgerichtet sind, die Infrastruktur und industrielle Kapazitäten Vietnams nachhaltig zu verbessern. Die Zusammenarbeit mit vietnamesischen Universitäten ermöglicht vietnamesische Wissenschaftler an Forschungsprojekten in Rostock teilnehmen und dort wichtige Erfahrungen sammeln können. Diese Programme sind nicht nur auf die Verstärkung der wissenschaftlichen Fähigkeiten ausgerichtet, sondern fördern auch interkulturelle und globale Verständnisse, die für die Führung von nachhaltigen Projekten essentiell sind.