•••3••• Innovationen QUARTZ GLASS INNOVATIVE SOLUTIONS MADE OF QUARTZ GLASS Quartz glass components and service: QCS GmbH your business partner for: • custom-made products both special products and repetition parts • quartz glass products for -laboratories and the industry • quartz glass products for -IR heat engineering • quartzglass products for -UV decontamination systems • quartz glass products for -optical applications Quarzglas Komponenten und Service QCS GmbH Raiffeisenstr. 8 – 63477 Maintal Phone: +49 (0) 6181 / 98 32 06 Web: www.quarzglas-qcs.de Email: info@quarzglas-qcs.de Quarzglas Komponenten und Service QCS GmbH Raiffeisenstr. 8 – 63477 Maintal Phone: +49 (0) 6181 / 98 32 06 Web: www.quarzglas‐qcs.de Email: info@quarzglas‐qcs.de WE WANT TO FOCUS ON THE SOLUTION, RATHER THAN THE PROBLEM CUSTOMIZED, INNOVATIVE SOLUTION MADE OF QUARTZ GLASS Quartz glass components and service: QCS GmbH your business partner for: custom‐made products both special products and repetition parts quartz glass products for ‐laboratories and the industry quartz glass products for ‐IR heat engineering und trotzdem bedarfsorientierte Gewinnung von Metallen sind wichtige Themen, an denen Forscher weltweit arbeiten. Die Gewinnung von Schwermetallen aus ihren Erzen durch Mikroorganismen nennt man mikrobielle Erzlaugung oder Biolaugung. Spätestens seit der Mitte des 18. Jh. wird z. B. Kupfer aus der riesigen Lagerstätte am Rio Tinto in Südspanien durch mikrobiologische Prozesse gelaugt. Hier findet dieser Prozess auf natürlichem Wege und unkontrolliert statt. Derzei t wi rd die Biolaugung von Kupfer in der Großproduktion meist durch Perkolation in Halden durchgeführ t. Das Mi - neral wird in zwei bis drei Zerkleinerungsstufen auf eine Partikelgröße von etwa 1 cm oder mehr zerkleiner t. Verdünnte Schwefelsäure-Lösung wird über Tropfbewässerung oder Berieselung auf das aufgehäufte Material aufgebracht und der Prozess so oft wiederholt, bis die gewünschte Kupferextraktion und -konzentration erreicht ist. Diese Laugungsphase kann mehrere Monate andauern. Um die mikrobielle Erzlaugung zu beschleunigen und effektiver zur Wiedergewinnung von Metallen aus Abraumhalden und Abfällen zu nutzen, hat sich am Fraunhofer FEP ein interdisziplinäres Konsortium gebildet, das nun auch interne Förderung bekam. Das jahrzehntelang aufgebaute Know-how des Fraunhofer FEP auf dem Gebiet der Elektronenstrahltechnologie (Entwicklung von Elektronenstrahlquellen und applikationsspezifische Anpassung) wird hier für biotechnologische Prozesse angewandt. Dr. Simone Schopf, Leiterin „Biotechnologische Prozesse“ am Fraunhofer FEP erklär t dazu: “Wir arbeiten aktuell an einem Labordemonstrator für die di - rekte Elektronenbehandlung von Flüssigkeiten in einem Bioreaktor. In ersten Versuchen konnten wir parallel dazu an einer bestehenden Elektronenstrahlanlage nachweisen, dass die Interaktion zwischen Elektronen und Bakterien zur Stimulation führen kann. So stimulieren wir in Vorversuchen mit niedrig dosierten Elektronen Bakterien und erreichen so eine um ca. 10 % höhere Ausbeute. Die Technologie soll speziell für den Einsatz im Life-ScienceBereich und der Umwelttechnik entwickelt werden.“ Bisher er folgt die Behandlung von Flüssigkeiten mit Elektronen nur als ganz dünner Film, um sie mit Elektronenbandstrahlern behandeln zu können. Die Herstellung solcher großen Elektronenbandstrahler ist kein Problem. Die Herausforderungen bestehen in der Miniaturisierung der Elektronenstrahlquelle, dem Design der Schnittstelle zum Bioreaktor. Durch direktes und gezieltes Einbringen der Elektronen in die Flüssigkeit sind die Energieverluste jedoch gering und der Kühleffekt der Flüssigkeit kann vorteilhaft genutzt werden. Dr. Michiel Top ergänzt: „Das Fraunhofer FEP schließt nun eine technologische Lücke bei der Elektronenbehandlung von Flüssigkeiten: mit einer kostengünstigen, miniaturisierten Elektronenstrahlquelle (NiederenergieElektronenstrahler), die in einen gerührten Bioreaktor integriert ist, in dem sich entsprechende Mikroorganismen befinden.“ Im Moment liegt der Forschungsfokus auf der Biolaugung zur Rohstoffgewinnung oder als Recyclingver fahren. Die Wissenschaftler versprechen sich neben dem Einsatz des Verfahrens zur mikrobiellen Erzlaugung auch Anwendungen bei der Abwasserbehandlung, bei Sterilisationsaufgaben, in der Lebensmittelindustrie und pharmazeutischen Industrie. Interessant kann das Verfahren zukünftig auch zur biotechnologischen Produktion von Naturstoffen oder auch „grünem“ Wasserstoff sein. Gemeinsam mit Industr iepartnern möchte das Fraunhofer FEP relevante Zukunftsmärkte erschließen und eine Technologie entwickeln, um wirtschaftliche und soziale Herausforderungen der Zukunft zu meistern. Schon jetzt gibt es großes Interesse. Effiziente Metallgewinnung Elektronenstimulierte Mikroorganismen durch Biolaugung Proben mit Elektronenstrahl-behandelten Bakterien zur Kupferlaugung Foto: Fraunhofer FEP Fortsetzung von Seite 1
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