Lehrstuhl für Fluidverfahrenstechnik (AVT.FVT)

 

Institutsvorstellung

Der Lehrstuhl für Fluidverfahrenstechnik unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Andreas Jupke ist Teil der Aachener Verfahrenstechnik AVT. Das Forschungsspektrum umfasst die Grundoperationen der thermischen Trennverfahren Extraktion, Destillation, Kristallisation und Chromatographie sowie mehrphasige Reaktionssysteme. Ziel unserer Forschung ist es, das Prozessverständnis in diesen Feldern durch gezielte Untersuchungen der grundlegenden Phänomene zu erweitern. Darauf aufbauend entwickeln wir modellbasierte Methoden für das Design von Apparaten und gesamten Aufarbeitungsprozessen.

  Prof. Dr.-Ing. Andreas Jupke Urheberrecht: © Peter Winandy, 2015 Prof. Dr.-Ing. Andreas Jupke

„Die Verfahrenstechnik ist eine Schlüsseldisziplin für die Entwicklung neuer Prozesse zur effizienten Rückgewinnung von Wertstoffen aus Abfällen aller Art. Durch den Einsatz von Niedrigenergie-Trennverfahren wird ein ressourcenschonendes und energieeffizientes Recycling ermöglicht.“

Prof. Dr.-Ing. Andreas Jupke

  AVT Mission – Next Generation Processes and Products Urheberrecht: © AVT.PR AVT Mission – Next Generation Processes and Products

Ein Teil unsere Forschung richtet sich auf neue Verfahren der Bioökonomie, die den Wandel von fossilen zu nachwachsenden Rohstoffen zum Ziel haben. Während in petrochemischen Verfahren überwiegend unpolare, fossile Rohstoffe in organischen Lösungsmitteln zu trennen sind, erfordern die stark funktionalisierten Bestandteile der Biomasse vorrangig wässrige Flüssigphasenprozesse. Die Auswirkungen von Begleitkomponenten der Biomasse und der wässrigen, biotechnologischen Synthesen auf grundlegende Phänomene der Extraktion, Kristallisation und Chromatographie sind bisher nur unzureichend verstanden und daher Gegenstand unserer Forschung.

Weiterhin befassen wir uns mit dem Recycling von Reststoffströmen, indem wir Verfahren zur Umwandlung von CO2 in Mehrphasenreaktionen, zur Rückgewinnung von Metallen und Seltenen Erden und zum Polymerrecycling entwickeln, wie z.B. der Aufreinigung komplexer Mehrkomponentengemische aus Pyrolyse oder biologisch abgebauten Kunststoffen.

Ein weiteres Forschungsfeld ist die elektrochemische Intensivierung thermischer Trennverfahren. Ein erfolgreiches Konzept ist die integrierte elektrochemische Regeneration von Säuren und Basen zur Vermeidung von Salzabfällen bei Prozessen der industriellen Biotechnologie.

In unserem Forschungsgebäude „Next Generation Processes and Products - NGP²" wird von der AVT eine modulare Bioraffinerie im Pilotmaßstab betrieben, um Skalierungseffekte zu analysieren und gesamte Prozesse in den technischen Maßstab zu überführen.

Kontakt

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Andreas Jupke

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Relevante Projekte im Bereich Circular Economy

EU HORIZON 2020 (2021-2025): CIRCULAR FOAM - Systemic expansion of territorial CIRCULAR Ecosystems for end-of-life FOAM

BMBF (2016-2024): Carbon2Polymer - Herstellung von Wertstoffen für die Kunststoffindustrie auf Basis von CO und CO2 aus Kuppelgasen

BMBF (2021-2023): greenBatt AURRELIA - Optimierung nasser Aufbereitungstechniken zur Rückgewinnung recyclingfähiger Fraktionen aus Lithium-Altbatterien

BMBF (2016-2022): Kopernikus SynErgie – Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zu flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung

BMWi ZIM (2020-2022): SkAnKri - Entwicklung eines Antisolvent Kristallisators für die hydrometallurgische Gewinnung von Metallfluoriden

BMBF (2019-2026): BioökonomieREVIER UpRePP - Upcycling regionaler Reststoffe zur Produktion von Plattformchemikalien

EU HORIZON 2020 (2020-2023): MIX-UP - MIXed plastics biodegradation and UPcycling
using microbial communities

EU HORIZON 2020 (2016-2021): GreenSolRes - Demonstration of solvent and resin production from lignocellulosic biomass via the platform chemical levulinic acid

EU HORIZON 2020 (2017-2021): Carbon4PUR - Turning industrial waste gases (mixed CO/CO2 streams) into intermediates for polyurethane plastics for rigid foams/building insulation and coatings

BioSC (2018-2020): R2HPBio - Renewables to high-performance bioplastics by sustainable production ways