Altarabeen, RazanRazanAltarabeenSchröter, BaldurBaldurSchröterSmirnova, IrinaIrinaSmirnova2023-05-152023-05-152023-03Jahrestreffen der DECHEMA-Fachgruppen Hochdruckverfahrenstechnik und Lebensmittelverfahrenstechnik (2023)http://hdl.handle.net/11420/15295Viele Klimaabkommen, einschließlich des Pariser Abkommens und der Europäischen Union 2020, betonen die Wichtigkeit der Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden als kritische Maßnahme zur Begrenzung der globalen Erwärmung; dadurch steigt die Notwendigkeit, energieeffiziente und niedrig-kohlenstoffhaltige Lösungen für Gebäude und Bau [1], [2] zu entwickeln. Biopolymere Aerogel stellen innovative Dämmstoffe aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften wie geringer Dichte, hoher Oberflächenfläche und einer sehr geringen Wärmeleitfähigkeit (z.B. 0,017 W.m-1.K-1) [3] dar. Einige Faktoren verzögern jedoch ihre Nutzung in industriellen Anwendungen wie hoher Preis, Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit, geringe mechanische Stabilität (in einigen Fällen) und Herausforderungen im Zusammenhang mit der Skalierung [4]. Lignin repräsentiert ein erneuerbares Biopolymer, wenn es bei der Herstellung von Aerogelen verwendet wird, führte dies zu einem mechanisch stabilen Biopolym Aerogel mit höherer Hydrophobizität und somit geringerer Feuchtigkeitsempfindlichkeit [5]. Ziel dieser Studie ist es daher, das Potenzial von Lignin als Zusatzstoff in Alginat-Aerogelen zu evaluieren, um die für die Anwendung relevanten Eigenschaften zu verbessern. In dieser Studie wurden Lignin-Mikropartikel mit wasserhaltigen Alginat-Lösungen gemischt und Hydrogel-Partikel wurden mittels Tropfmethode in Calciumchlorid-Lösung produziert, um die Ionengelierung des Alginats zu fördern. Anschließend wurden die CO2-überkritisch getrockneten Alginat-Lignin-Hybrid-Aerogel-Partikel mit Cellulosefasern gemischt und mittels Blow-in-Technik in hohle Holzrahmen geblasen. Die Aerogel-Partikel wurden hinsichtlich ihrer Teilchenmorphologie und porösen Struktur bewertet, während die Aerogel-Cellulosefaser-Mischungen hinsichtlich Homogenität und Wärmeleitfähigkeit bewertet wurden. Die vorläufigen Ergebnisse zeigten, dass Alginat-Lignin-Hybrid-Aerogel stabil genug sind, um als Rohmaterial für die Blow-in-Dämmung verwendet zu werden. Eine Ersetzung von Cellulosefasern durch Lignin-Aerogel-Partikel bis zu 32 Gew.-% führte zu einer um 9% verringerten Wärmeleitfähigkeit und einer niedrigeren Wärmeleitfähigkeit von 34,09 W.m-1.K-1 wurde erreicht. Die geplante Anwendung ist als Wärmedämmstoff für BauelementeMany climate change agreements including paris agreement and european union 2020 emphasized the importance of improving energy efficiency of buildings as a critical measure to limit global warming; thus increasing the need to develop energy-efficient and low-carbon solutions for buildings and construction [1], [2]. Biopolymer aerogels represent innovative insulation materials due to their distinctive properties such as low density, high surface area and a very low thermal conductivity (e.g. 0.017 W.m-1.K-1) [3]. However, some factors delay their utilization into industrial applications such as high price, sensitivity to moisture, low mechanical stability (in some cases) and challenges associated with scale up [4]. Lignin represents a renewable biopolymer when incorporating with aerogels led to a mechanically stable biopolymer aerogel with higher hydrophobicity consequently less sensitivity to moisture [5]. Aim of this study is therefore to evaluate the potential of lignin as additive in alginate aerogels in order to enhance application relevant properties. In this study, lignin microparticles were mixed with aqueous alginate solutions and hydrogel particles were produced via dripping method in calcium chloride solution to facilitate ion induced gelation of alginate. Thereafter, the CO2 supercritical dried alginate-lignin hybrid aerogel particles were mixed with cellulose fibers and then blown into hollow wood frames using blow in technique. Aerogel particles were evaluated in terms of particle morphology and porous structure, while the aerogel cellulose fiber mixtures were evaluated in terms of homogeneity and thermal conductivity. The preliminary results showed that alginate-lignin hybrid aerogels are sufficiently stable thus suitable to be used as a raw material for blow in insulation. Replacement of cellulose fibers by lignin aerogel particles up to 32 wt% decreased the thermal conductivity by 9% and a lower thermal conductivity of 34.09 W.m-1.K-1 was achieved. The targeted application is thermal insulation material for building elements.dehttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/ChemieTechnikIngenieurwissenschaftenConference Poster not in Proceedings10.15480/882.511010.15480/882.5110Conference Poster