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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