Lehrgebiet für Bioverfahrenstechnik (BioVT)

Elektrochemische Bioverfahrenstechnik (86-444)

Sowohl Biotransformationen als auch elektrochemische Verfahren spielen bei der Entwicklung nachhaltiger und effizienter Produktionsverfahren eine wichtige Rolle. Von der Natur wird eine nahezu unerschöpfliche Zahl von Biokatalysatoren zur Verfügung gestellt, mit deren Hilfe bestehende Herstellungsverfahren optimiert oder gänzlich neue biotechnologische Prozesse und Produkte entwickelt werden können. Neben der besonderen Bedeutung, die der Elektrochemie im Bereich der Energiewandlung und -speicherung zukommt, können elektrochemische Verfahren auch in biochemischen Syntheseprozessen genutzt werden, beispielsweise für die umweltfreundliche Erzeugung von Reagenzien. Die Kombination von Elektrochemie und Biotransformationen zu bioelektrochemischen Syntheseverfahren ermöglicht eine Vielzahl von zukunftsweisenden Produktionssystemen. Im ersten Teil der Vorlesung werden die grundlegenden Aspekte der elektrochemischen Verfahrens- und Reaktionstechnik vorgestellt. Im Fokus des zweiten Teils stehen die entsprechenden Anwendungen in bioelektrochemischen Verfahren.

Inhalte:

  • Definitionen und Grundbegriffe: Komponenten eines Reaktors / Elektrolyte / Wichtige Gesetzmäßigkeiten
  • Grundlagen der technischen Elektrochemische Thermodynamik / Elektrochemische Kinetik / Elektrochemie: Transportprozesse in der Elektrochemie / Elektrochemische Reaktionstechnik Elektrochemische Verfahrenstechnik / Mess-Methoden
  • Bioelektrochemische Verfahren: Brennstoffzellen / Mikrobielle Elektrolysen / Mikrobielle Elektrosynthesen Elektroenzymatische Verfahren / Bio-Elektrochemische Sanierungsverfahren Elektrochemisches Bio-Mining / Elektrochemische Verfahren in der Aufarbeitung von Bio-Produkten

In dem Laborteil werden beispielsweise Cyclovoltammogramme von Mediatoren und Biofilmen gemessen, elektrochemische Reaktanden für enzymatische Reaktionen hergestellt oder Biobrennstoffzellen betrieben.

Kontakt
Dozent:Dr. Dirk Holtmann
Weitere Beteiligte:Wissenschaftliche Mitarbeiter

Weitere Informationen

  • Anzahl der SWS: 2 Std. Vorlesung
  • Anzahl der ECTS Credits: 3
  • Unterrichtssprache: Deutsch
  • Kennung:MV-BioVT-86444
  • Leistungspunkte: 3
  • Anmeldung erforderlich (im Sekretariat BioVT)

Termine

Die Vorlesung Elektrochemische Bioverfahrenstechnik findet am 06.11.18, 22.11.18, 29.01.18 , 10.01.19, 11.01.19, 17.01.19, 29.01.19; jeweils 14:00 h – 16:00 h Raum 49-501 statt. Das zugehörige Praktikum findet am DECHEMA Forschungsinstitut (Frankfurt a.M.) nach Absprach mit Dr. Holtmann statt.

Literatur

  • Hamann, Carl H. / Vielstich, Wolf: Elektrochemie, Wiley-VCH, Weinheim
  • Volkmar M. Schmidt : Elektrochemische Verfahrenstechnik: Grundlagen, Reaktionstechnik, Prozessoptimierung, Wiley-VCH, Weinheim

Hinweis: Die Vorlesungsunterlagen finden Sie im entsprechenden  OpenOLAT-Kurs.

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