Der Bund lanciert sechs neue Nationale Forschungsschwerpunkte (NFS). Der NFS «Separations» mit dem Ziel, die Forschung in den Trennwissenschaften, das Streben nach chemischer und physikalischer Reinheit, sowie den Technologietransfer in die Industrie zu beschleunigen, steht unter der Leitung der EPFL.
Trenntechnologien sind die Pfeiler der modernen Gesellschaft. Sie sind entscheidend, um spezifische Komponenten aus gasförmigen, flüssigen oder festen Mischungen zu isolieren, und liefern das gereinigte Wasser, die Nahrungsmittel und pharmazeutischen Produkte, die wir konsumieren, sowie die Materialien, die in unseren Häusern, Fahrzeugen und elektronischen Geräten verwendet werden. Die Steigerung ihrer Leistungsfähigkeit ist wesentlich, um einige der größten Herausforderungen unserer Zeit zu bewältigen, wie etwa die direkte CO₂-Abscheidung aus der Luft, die energieeffizientere Herstellung von Ammoniak oder die Rückgewinnung kritischer Metalle aus Abfallströmen
Der Bund würdigt heute die einzigartige Expertise der EPFL in diesem Bereich, indem er einen neuen Nationalen Forschungsschwerpunkt (NFS) unterstützt. Unter der Leitung der EPFL-Professorin Wendy Queen und der Co-Leitung von EPFL-Professor Kumar Agrawal zielt der neue NFS «Separations» darauf ab, neue Verfahren in den Trennwissenschaften zu entwickeln und den Technologietransfer zu beschleunigen, um die nachhaltigen Entwicklungsziele der Schweiz zu erreichen, den Weg zur globalen Klimaneutralität zu beschleunigen und gleichzeitig die Schweizer Wirtschaft durch gezielte Innovationen zu stärken.
Der NFS «Separations» ist einer von den sechs neuen NFS, die der Bund ins Leben ruft, um die Schweizer Forschung und Innovation in strategisch wichtigen Bereichen wie Medizin, Quantum und Klima zu stärken. Die umfangreichen Forschungsprojekte werden vom Bund in der ersten Betriebsphase von 2026 bis 2029 mit 98,7 Millionen Franken unterstützt. Die beteiligten Hochschulen und Forschungsinstitute leisten ebenfalls einen finanziellen Beitrag, der mindestens den Bundesbeiträgen entspricht.
Von der Grundlagenforschung zur Industrie
Der von der EPFL gehostete NFS erhält vom Bund eine Finanzierungszusage in Höhe von 16,59 Millionen Franken, wobei die EPFL über einen Zeitraum von vier Jahren einen Beitrag von 15,5 Millionen Franken leistet. Die verschiedenen Partnerinstitutionen beteiligen sich ebenfalls an der Finanzierung. Achtzehn Forschungsgruppen aus sieben Institutionen, davon sechs an der EPFL, bringen ihre Expertise in Materialwissenschaften, Chemie, Physik, Informatik und verschiedenen Ingenieurdisziplinen ein.
Die Unterstützung durch Bern soll die Lücke zwischen Forschung und industrieller Umsetzung schließen. Denn vielversprechende Technologien scheitern häufig an mangelnder wirtschaftlicher oder ökologischer Tragfähigkeit. «Die wenig beruhigende Realität ist, dass die Markteinführung neuer Technologien ein notorisch langsamer Prozess ist, der oft fast zwei Jahrzehnte zwischen der ursprünglichen Erfindung und der grossflächigen kommerziellen Nutzung dauert», erklärt Wendy Queen, Leiterin des Labors für anorganische Funktionsmaterialien. «Angesichts der Dringlichkeit globaler Herausforderungen – vom Klimawandel bis zur Energiewende – können wir uns solche Verzögerungen einfach nicht leisten. Mit dem NFS haben wir nicht nur die Aufgabe, grundlegend kostengünstigere, energieeffizientere und umweltfreundlichere Trenntechnologien zu entwickeln, sondern auch einen innovativen Ansatz zu gestalten, der ihren Übergang von der Forschung zur industriellen Anwendung beschleunigt.»
Trennwissenschaft im Dienste der Nachhaltigkeit
Der NFS konzentriert sich auf drei zentrale Herausforderungen:
- CO2-Abscheidung aus der Luft: Es werden skalierbare, kostengünstige Verfahren entwickelt, um atmosphärisches CO2 effizient zu entfernen.
- Ammoniaktrennung bei hohen Temperaturen: Es werden neuartige Hochtemperatur-Trennverfahren entwickelt, um die energieintensive Ammoniaksynthese deutlich effizienter zu gestalten.
- Rückgewinnung kritischer Metalle: Es werden Verfahren entwickelt, um wertvolle Metalle wie Lithium und Kobalt effizient aus Abfallströmen zurückzugewinnen und so sichere, nachhaltige Materialkreisläufe zu ermöglichen.
Mit diesem Projekt wollen die Forscherinnen und Forscher Membranen und Adsorbenzien, also Materialien, die bestimmte Stoffe selektiv an ihrer Oberfläche binden und dadurch trennen. Einzigartig ist der Ansatz, Materialdesign von Anfang an mit Prozessmodellierung, Kostenanalyse und Umweltbewertung zu verbinden. So entstehen nachhaltige und wirtschaftlich rentable Lösungen.
Quelle: EPFL
