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Figure 1: Adsorption of a drop of waste oil within seconds by a leaf of the floating fern Salvinia molesta. Abbildung 1 © W. Barthlott, M. Mail/Universität Bonn
Figure 1: Adsorption of a drop of waste oil within seconds by a leaf of the floating fern Salvinia molesta.
14.12.2023

Self-driven and sustainable removal of oil spills in water using textiles

Researchers at the ITA, the University of Bonn and Heimbach GmbH have developed a new method for removing oil spills from water surfaces in an energy-saving, cost-effective way and without the use of toxic substances. The method is made possible by a technical textile that is integrated into a floating container. A single small device can remove up to 4 liters of diesel within an hour. This corresponds to about 100 m2 of oil film on a water surface.
 
Despite the steady expansion of renewable energies, global oil production, oil consumption and the risk of oil pollution have increased steadily over the last two decades. In 2022, global oil production amounted to 4.4 billion tons! Accidents often occur during the extraction, transportation and use of oil, resulting in serious and sometimes irreversible environmental pollution and harm to humans.

There are various methods for removing this oil pollution from water surfaces. However, all methods have various shortcomings that make them difficult to use and, in particular, limit the removal of oil from inland waters.

Researchers at the ITA, the University of Bonn and Heimbach GmbH have developed a new method for removing oil spills from water surfaces in an energy-saving, cost-effective way and without the use of toxic substances. The method is made possible by a technical textile that is integrated into a floating container. A single small device can remove up to 4 liters of diesel within an hour. This corresponds to about 100 m2 of oil film on a water surface.
 
Despite the steady expansion of renewable energies, global oil production, oil consumption and the risk of oil pollution have increased steadily over the last two decades. In 2022, global oil production amounted to 4.4 billion tons! Accidents often occur during the extraction, transportation and use of oil, resulting in serious and sometimes irreversible environmental pollution and harm to humans.

There are various methods for removing this oil pollution from water surfaces. However, all methods have various shortcomings that make them difficult to use and, in particular, limit the removal of oil from inland waters.

For many technical applications, unexpected solutions come from the field of biology. Millions of years of evolution led to optimized surfaces of living organisms for their interaction with the environment. Solutions - often rather unfamiliar to materials scientists and difficult to accept. The long-time routine examination of around 20,000 different species showed that there is an almost infinite variety of structures and functionalities. Some species in particular stand out for their excellent oil adsorption properties. It was shown that, e.g., leaves of the floating fern Salvinia molesta, adsorb oil, separate it from water surfaces and transport it on their surfaces (Figure 1, see also the video of the phenomon.).

The observations inspired them to transfer the effect to technical textiles for separating oil and water. The result is a superhydrophobic spacer fabric that can be produced industrially and is therefore easily scalable.

The bio-inspired textile can be integrated into a device for oil-water separation. This entire device is called a Bionic Oil Adsorber (BOA). Figure 2: Cross-section of computer-aided (CAD) model of the Bionic Oil Adsorber. The scheme shows an oil film (red) on a water surface (light blue). In the floating cotainer(gray), the textile (orange) is fixed so that it is in contact with the oil film and the end protrudes into the container. The oil is adsorbed and transported by the BOA textile. As shown in the cross-section, it enters the contain-er, where it is released again and accumulates at the bottom of the container. See also the video regarding the oil absorption on the textile, source ITA).
 
Starting from the contamination in the form of an oil film on the water surface, the separation and collection process works according to the following steps:

  • The BOA is introduced into the oil film.
  • The oil is adsorbed by the textile and separated from the water at the same time.
  • The oil is transported through the textile into the collection container.
  • The oil drips from the textile into the collection container.
  • The oil is collected until the container is emptied.

The advantage of this novel oil separation device is that no additional energy has to be applied to operate the BOA. The oil is separated from the surrounding water by the surface properties of the textile and transported through the textile driven solely by capillary forces, even against gravity. When it reaches the end of the textile in the collection container, the oil desorbs without any further external influence due to gravitational forces. With the current scale approximately 4 L of diesel can be separated from water by one device of the Bionic Oil Adsorber per hour.

  • It seems unlikely that a functionalized knitted spacer textile is cheaper than a conventional nonwoven, like it is commonly used for oil sorbents. However, since it is a functional material, the costs must be related to the amount of oil removed. In this respect, if we compare the sales price of the BOA textile with the sales prices of various oil-binding nonwovens, the former is 5 to 13 times cheaper with 10 ct/L oil removed.
    Overall, the BOA device offers a cost-effective and sustainable method of oil-water separation in contrast to conventional cleaning methods due to the following advantages:
  • No additional energy requirements, such as with oil skimmers, are necessary
  • No toxic substances are introduced into the water body, such as with oil dispersants
  • The textiles and equipment can be reused multiple times
  • No waste remains inside the water body
  • Inexpensive in terms of the amount of oil removed.
  • The team of researchers from the ITA, the University of Bonn and Heimbach GmbH was able to prove that the novel biomimetic BOA technology is surprisingly efficient and sustainable for a self-controlled separation and automatic collection of oil films including their complete removal from the water. BOA can be asapted for open water application but also for the use in inland waters. Furthermore, it is promising, that the textile can be used in various related separation processes. The product is currently being further developed so that it can be launched on the market in 2-3 years.

 

Source:

ITA – Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University

(c) Fraunhofer UMSICHT
10.12.2021

Fraunhofer UMSICHT: Studium »infernum« ist Vorbild für nachhaltige Entwicklung

Die Weiterbildung infernum von FernUniversität und Fraunhofer UMSICHT erhielt erneut die nationale Auszeichnung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung und der Deutschen UNESCO-Kommission für Bildung für nachhaltige Entwicklung.

Am 10. Dezember haben das Bundesministerium für Bildung und Forschung und die Deutsche UNESCO-Kommission die Nationale Auszeichnung – Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE)im neuen UNESCO-Programm »BNE 2030« vergeben.

Das »Interdisziplinäre Fernstudium Umweltwissenschaften« überzeugte die Jury durch ein beispielhaftes Engagement für BNE und einen besonderen Einsatz für die Globalen Nachhaltigkeitsziele (Sustainable Development Goals) der Vereinten Nationen.

Damit wurde das Weiterbildungsstudium infernum, gemeinsam angeboten von der FernUniversität in Hagen und Fraunhofer UMSICHT in Oberhausen, zum nunmehr sechsten Mal von der deutschen UNESCO-Kommission und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung für sein Engagement im Bereich Bildung für Nachhaltige Entwicklung ausgezeichnet.

Die Weiterbildung infernum von FernUniversität und Fraunhofer UMSICHT erhielt erneut die nationale Auszeichnung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung und der Deutschen UNESCO-Kommission für Bildung für nachhaltige Entwicklung.

Am 10. Dezember haben das Bundesministerium für Bildung und Forschung und die Deutsche UNESCO-Kommission die Nationale Auszeichnung – Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE)im neuen UNESCO-Programm »BNE 2030« vergeben.

Das »Interdisziplinäre Fernstudium Umweltwissenschaften« überzeugte die Jury durch ein beispielhaftes Engagement für BNE und einen besonderen Einsatz für die Globalen Nachhaltigkeitsziele (Sustainable Development Goals) der Vereinten Nationen.

Damit wurde das Weiterbildungsstudium infernum, gemeinsam angeboten von der FernUniversität in Hagen und Fraunhofer UMSICHT in Oberhausen, zum nunmehr sechsten Mal von der deutschen UNESCO-Kommission und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung für sein Engagement im Bereich Bildung für Nachhaltige Entwicklung ausgezeichnet.

Andrea Ruyter-Petznek, Leiterin des Referats Bildung in Regionen, Bildung für nachhaltige Entwicklung im Bundesministerium für Bildung und Forschung, und der Generalsekretär der Deutschen UNESCO-Kommission Dr. Roman Luckscheiter zeichneten im Rahmen einer digitalen Auszeichnungsfeier 29 Akteurinnen und Akteure für ihr herausragendes Engagement für Bildung für nachhaltige Entwicklung aus. Die 29 geehrten Initiativen erreichen Menschen mit innovativen Bildungsangeboten, Inhalten und Ideen und befähigen Lernende, aktiv und verantwortungsvoll an der Gestaltung einer nachhaltigen Zukunft mitzuwirken.

Der Studiengang »Interdisziplinäre Fernstudium Umweltwissenschaften – infernum«
Die erfolgreiche und wissenschaftlich fundierte Lösung komplexer Aufgabenstellungen in den Bereichen Umwelt und Nachhaltigkeit setzt eine interdisziplinäre Denk- und Herangehensweise voraus. infernum vermittelt das hierzu notwendige Wissen und befähigt dazu, die „Sprachen“ der unterschiedlichen Disziplinen verstehen zu können. infernum zeichnet sich durch die Interdisziplinarität der Lehrinhalte, die fachliche Breite des Lehrangebotes und die Flexibilität der Organisation aus. Es ist in dieser Form einzigartig in der universitären Weiterbildungslandschaft in Deutschland. Als Fernstudienangebot ermöglicht es eine wissenschaftliche Weiterbildung neben Beruf und Familie. Die Studierenden können sich ihr individuelles Lernprogramm aus einzelnen Modulen zusammenstellen und den Abschluss Master of Science sowie unterschiedliche Zertifikatsabschlüsse erwerben.

Bildung für nachhaltige Entwicklung
Nachhaltige Entwicklung bedeutet, Menschenwürde und Chancengerechtigkeit für alle in einer intakten Umwelt zu verwirklichen. Bildung ist für eine nachhaltige Entwicklung zentral. Sie versetzt Menschen in die Lage, Entscheidungen für die Zukunft zu treffen und abzuschätzen, wie sich eigene Handlungen auf künftige Generationen oder das Leben in anderen Weltregionen auswirken. In der globalen Nachhaltigkeitsagenda 2030 der Vereinten Nationen ist die Umsetzung von BNE als Ziel für die Weltgemeinschaft festgeschrieben. Im Anschluss an das UNESCO-Weltaktionsprogramm Bildung für nachhaltige Entwicklung (2015 – 2019) beteiligt sich Deutschland am UNESCO-Folgeprogramm »BNE 2030«, das eng an die Agenda und ihre 17 globalen Nachhaltigkeitsziel geknüpft ist.

Source:

Fraunhofer UMSICHT

Epson Europa Präsident stellt Bildungsprogramm „New Horizons“ vor (c) Eposn
Umweltpädagogischer Unterricht von Epson
26.09.2019

Epson Europa Präsident stellt Bildungsprogramm „New Horizons“ vor

10.000 Schüler profitieren europaweit von unterschiedlichen Aktivitäten

  • „Green Choice“-Report unterstreicht das anhaltende Engagement von Epson für ökologische, gesellschaftliche und produktbezogene Nachhaltigkeit sowie die konkreten Ergebnisse des Geschäftsjahres 2018
  • Neue Initiative von Epson Europa zur Bildungsförderung als Teil des Reports
  • Epson bekennt sich zu verstärkten Maßnahmen gegen den Klimawandel

Mit der Initiative „New Horizons“ kündigt Epson sein neues Bildungsprogramm zur Unterstützung von mehr als 10.000 Schülerinnen und Schülern an. Das Programm, das auf dem Erfolg bisheriger Projekte aufbaut, wird auch die Expertise des Unternehmens in Bereichen wie nachhaltige Technologie, Papierrecycling oder Abfallreduzierung miteinbeziehen.

Epson Europa hat seine Initiativen zur Corporate Social Responsibiliy (CSR) analysiert und überprüft. Der daraus hervorgegangene jährliche Nachhaltigkeitsbericht „The Green Choice“ wird ebenfalls heute veröffentlicht – zeitgleich mit der Ankündigung des „New Horizons“-Programms.

10.000 Schüler profitieren europaweit von unterschiedlichen Aktivitäten

  • „Green Choice“-Report unterstreicht das anhaltende Engagement von Epson für ökologische, gesellschaftliche und produktbezogene Nachhaltigkeit sowie die konkreten Ergebnisse des Geschäftsjahres 2018
  • Neue Initiative von Epson Europa zur Bildungsförderung als Teil des Reports
  • Epson bekennt sich zu verstärkten Maßnahmen gegen den Klimawandel

Mit der Initiative „New Horizons“ kündigt Epson sein neues Bildungsprogramm zur Unterstützung von mehr als 10.000 Schülerinnen und Schülern an. Das Programm, das auf dem Erfolg bisheriger Projekte aufbaut, wird auch die Expertise des Unternehmens in Bereichen wie nachhaltige Technologie, Papierrecycling oder Abfallreduzierung miteinbeziehen.

Epson Europa hat seine Initiativen zur Corporate Social Responsibiliy (CSR) analysiert und überprüft. Der daraus hervorgegangene jährliche Nachhaltigkeitsbericht „The Green Choice“ wird ebenfalls heute veröffentlicht – zeitgleich mit der Ankündigung des „New Horizons“-Programms.

More information:
Epson Nachhaltigkeit Bildung
Source:

LEWIS Public Relations