Zusammenfassung der TASC-Technologie auf Deutsch

Thermische Aktivierung von Halbleitern zum vollständigen Abbau von VOCs sowie zur Zersetzung und Rückgewinnung von wertvollen Komponenten aus Verbundmaterialien

(Thermal activation of semiconductors for both complete decomposition of VOCs and decomposition and recycling of valuables from polymer composites)

Der Effekt der thermischen Aktivierung von Halbleitern (Thermal Activation of Semi-Conductors: abgekürzt als TASC) ist ein neues Phänomen, welches von mir um das Jahr 2000 erfunden wurde. Im Allgemeinen zeigen Halbleiter bei Zimmertemperatur keine katalytischen Effekte, aber es tritt plötzlich ein enormes Oxydationsvermögen auf, wenn der Halbleiter auf etwa 350-500 °C erhitzt wird. Dieses Phänomen wird erklärt durch die Bildung von thermisch angeregten Defekt-Elektronen im Halbleiter, deren Anzahl mit der Erhöhung der Temperatur exponentiell zunimmt. Diese Defekt-Elektronen weisen ein hohes Oxydationspotential auf (d.h. eine hohe Elektronen-Affinität), und so sind sie in der Lage, Bindungs-Elektronen beispielsweise aus einer Polymerkette zu entfernen, sobald der Halbleiter mit dem Polymer in Kontakt kommt. Die so im Polymer gebildeten Radikalkationen können in einer Radikalkettenreaktion entlang der Polymerkette sowie über die Ketten durch deren Kontakte das ganze Poymer schließlich in kleine Moleküle (Ethylen, Propylen usw.) spalten. Insgesamt entspricht dieser Vorgang einer Umkehrung der Radikalpolymerisation. Die auf diese Weise erzeugten Moleküle können in Anwesenheit von Sauerstoff vollständig verbrannt werden.

Die TASC-Technologie kann man wie folgt veranschauichen: Wenn man ein großes Steak essen will, schneidet man es zunächst mit einem Messer in kleine Stücke damit es im Magen leichter verdaut werden kann. In diesem Sinn, betrachtet man die TASC-Technologie als ein Polymer- Zerhacker.

Die TASC-Technologie kann verschiedene potentielle Anwendungen finden, wie zum Beispiel die Rückgewinnung von wertvollen Komponenten aus Polymer-Verbundmaterialien, indem der TASC-Prozess selektiv nur die Polymer-Matrix zersetzt. So wird eine Rückgewinnung von Fasern aus faserverstärkten Kunststoffen (fiber-reinforced polymers), Metallen (Al, Ag und Cu-Sn) sowie Glas und Silizium-Wafer von Photovoltaiksonnenkollektoren (solar-cell panels) und Glas aus Verbundgläsern (laminated glass), wie auch Seltenerdelemente aus Verbund-Magneten (bonded magnets) möglich. Der TASC-Prozess kann weiter für den vollständigen Abbau von VOCs (volatile organic compounds: flüchtige organische Verbindungen) sowie für die Reinigung von verschiedenen Industrie- und Dieselmotor-Abgasen angewendet werden. Kürzlich ist es uns auch gelungen, Biomasse zu vergasen ohne die Bildung von teerartigen Nebenprodukten.

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