Forschungsprojekt MiEl

Doktorandennetzwerk für Mikroverfahrenstechnik zur Elektrosynthese

MiEl: Combining the advantages of electrochemistry, micro process engineering and flow chemistry
© Fraunhofer ICT
MiEl: Combining the advantages of electrochemistry, micro process engineering and flow chemistry

MiEl ist ein Forschungs- und Ausbildungsprojekt, das im Rahmen des Marie-Sklodowska-Curie-Programms der Europäischen Union gefördert wird. An MiEl sind 8 Partnerorganisationen, 5 assoziierte Partner aus 9 verschiedenen Ländern und 11 Doktoranden beteiligt.

MiEl entwickelt eine neuartige Synthesetechnologie für die chemische Industrie, die die Vorteile der Elektrochemie, der Mikroverfahrenstechnik und der Strömungschemie vereint. Das ehrgeizige Forschungsziel besteht darin, diese Technologien mithilfe integrierter Zellkonzepte wie der Leiterplatten-Technologie (PCB) mit integrierten Prozesssteuerungsfunktionen zu skalieren, die zu Arrays zusammengesetzt werden können, um eine sichere, flexible und nachhaltige Synthese chemischer Produkte zu ermöglichen. Dies wird neue Synthesewege für die nachhaltige chemische Industrie der Zukunft eröffnen.

Ziele

MiEl wird skalierbare, integrierte Zellkonzepte entwickeln, die eine bedarfsgerechte Produktion von Feinchemikalien und Arzneimitteln mit höherer Effizienz, größerer Flexibilität und geringeren Produktkosten ermöglichen.

  • Optimierung elektrochemischer Syntheseverfahren für die Mikrofluidik
  • Neue Modelle für Elektroden und elektrochemische Durchflusszellen
  • Entwicklung von Prototyp-Zellen und Arrays aus Leiterplatten (PCBs)
  • Ermittlung von Geschäftsmodellen durch begleitende techno-ökonomische Bewertung

Forschung

Theoretisch bieten elektrochemische Technologien die höchste Energieeffizienz bei der Produktion, während die Mikrofluidik bei chemischen Prozessen die höchste Sicherheit und die beste Prozesssteuerung gewährleistet. Eine Kombination dieser beiden Technologien ist der logische Schritt hin zu einer zuverlässigeren, flexibleren, sichereren und nachhaltigeren chemischen Industrie.

Zur Entwicklung verschiedener elektrosynthetischer Verfahren werden die experimentellen Untersuchungen durch Modellierung und Simulation, die Konzeption von Zellkonzepten und Prototypen sowie die Bewertung mittels techno-ökonomischer Analysen ergänzt.

Doktoranden

MiEl hat sich zum Ziel gesetzt, Doktoranden die wissenschaftlichen und ergänzenden Kompetenzen zu vermitteln, die sie für eine Karriere im Bereich der elektrochemischen Energieumwandlung benötigen. Sie erhalten eine solide Grundlage in den wissenschaftlichen Fähigkeiten, die für ihre individuelle Projektarbeit erforderlich sind, sowie ein einzigartiges Verständnis für die Schnittstelle zwischen Syntheseentwicklung, Systemtechnik und marktrelevanten Aspekten.

Eine Ausbildung im Bereich Unternehmertum wird ihnen dabei helfen, den Schritt vom theoretischen zum praktischen Wissen zu vollziehen. Durch Praktika in der Industrie können sie verschiedene Denkansätze kennenlernen und ihr Wissen in einem industriellen Umfeld anwenden.