Interne Lichtversorgung und Sensorik für Photoreaktoren

Übergeordnetes Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines neuartigen Systems zur Beleuchtung von Photoreaktoren. Aufgrund des Selbstabschattungseffektes in Mikroalgensuspensionen oder chemischen Suspensionen ist eine ausreichende externe Lichtversorgung nicht möglich, sodass bisherige Photoreaktoren auf geringe Schichtdicken limitiert sind. Dies resultiert in einem schlechten Wärme- und Stofftransport und erschwert zudem ein scale-up dieser Reaktoren, da das Verhältnis von beleuchteter Oberfläche zu Volumen nicht konstant gehalten werden kann.

Intern beleuchtete Photoreaktoren können dieses Problem umgehen, indem die lichtemittierenden Elemente innerhalb des Reaktor angebracht sind und somit das Verhältnis von beleuchteter Oberfläche zu Volumen und der Lichtweg unabhängig von der Reaktorgröße konstant gehalten werden kann. Jedoch sind die Aufbauten bisheriger intern beleuchteter Systeme sehr komplex und durch die lichtemittierenden Einbauten wird ebenfalls der Wärme- und Stofftransport erschwert.

In diesem Projekt soll ein neuartiges System zur internen Beleuchtung von Photoreaktoren entwickelt werden. Dieses ist durch eine Vielzahl kleiner Lichtquellen – sog. Wireless Light Emittern – charakterisiert, welche durch die Durchmischung gleichmäßig im Reaktor verteilt werden können und mittels eines elektromagnetischen Feldes von außen durch resonante induktive Energieübertragung versorgt werden können.

Ein weiterer Vorteil der induktiven Energieversorgung ist die Möglichkeit zusätzlich frei bewegliche Sensoren im Reaktor zu versorgen, zu orten und damit Messdaten zeit- und ortsaufgelöst auslesen zu können.

Principal Investigator (Tiroler Privatuniversität UMIT TIROL): Univ.-Prof. Dr. Alexander Sutor

Kooperationspartner: Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik, Universität Erlangen, DECHEMA (http://dechema-dfi.de/WLE.html?highlight=wireless)