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Grosses EU-Verbundprojekt zur Nanopartikelherstellung startet am 1. Februar
(Nanowerk News) Am 1. Februar startet das grosse EU-Verbundprojekt BUONAPART-E unter der Leitung von Prof. Dr. Einar Kruis vom Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE). Ziel des mit 10,4 Millionen Euro geförderten Vorhabens ist es, industrierelevante Mengen von hochwertigen Nanoteilchen möglichst energieeffizient und umweltschonend herzustellen. Sie werden schon heute zum Beispiel in Farben, Solarzellen, Textilien und Bauteilen der Automobilindustrie verwendet.
BUONAPART-E steht als leichter zu merkendes Kürzel für den eher sperrigen Titel "Better Upscaling and Optimization of Nanoparticle and Nanostructure Production by Means of Electrical Discharges". Zu den 21 Partnern aus Industrie und Forschung gehören unter anderem die Universitäten Lund (Schweden), Delft (Niederlande) und Tampere (Finnland) sowie der Stahlkonzern ThyssenKrupp. Von den 10,4 Millionen Euro Projektmitteln kommen 7,8 Millionen von der EU. Die Gruppe um CENIDE-Professor Einar Kruis erhält 1,48 Millionen. Diese Chance will BUONAPART-E nun nutzen, um den Prozess der Nanopartikelsynthese so zu gestalten, dass künftig auch Mengen von 100 Kilogramm pro Tag produziert werden können – bei gleichbleibender Qualität und derselben Energieeffizienz.
Die Wissenschaftler bedienen sich dabei der im kleinen Massstab bereits gut etablierten Verdampfungsmethoden, bei denen durch Funkenschlag oder Plasmaentladung kleine Partikel gebildet werden. Solch ein Prozess ist sowohl sicher als auch flexibel, sodass es möglich ist, in kürzester Zeit durch Austausch der Elektroden ein anderes Material in Form von Nanopartikeln herzustellen. Dass es sich dabei um ein geschlossenes System handelt, hat gleich zwei Vorteile: Erstens kann das Trägergas, das die fertigen Nanopartikel umgibt, immer wieder verwendet werden, zweitens ist somit die Erzeugung metallischer Partikel möglich. Elektrischer Strom wird lediglich für die elektrischen Entladungen und für die Pumpen, die das Gas recyceln, benötigt.
"Immer wieder gibt es in der wissenschaftlichen Gemeinschaft neue Ansätze, wie man Nanopartikel synthetisieren kann", erklärt Projektkoordinator Kruis. "Für wissenschaftliche Zwecke mögen diese Methoden auch alle gut geeignet sein, aber es ist unwahrscheinlich, dass diese Prozesse auf industrielle Dimensionen zu erweitern sind. Das kann nur in einer interdisziplinären Kooperation zwischen Wissenschaftlern, industriellen Technologieanbietern und Endverbrauchern gelingen, so wie wir sie nun aufgebaut haben."
Das Ziel ist es, einzelne Syntheseeinheiten zu optimieren, parallel zu schalten und auf diese Weise die Produktionsmenge zu erhöhen, ohne den relativen Energieverbrauch zu steigern oder Qualitätsverluste hinzunehmen. Die Projektlaufzeit beträgt vier Jahre.
Source: Universität Duisburg-Essen