Mikroverfahrenstechnik

Mikroverfahrenstechnik ist eine Wissenschaftsdisziplin, die sich mit chemischen und physikalischen Prozessen in sehr kleinen Strukturen befasst. Dabei befinden sich die Strukturen, in welchen die Verfahren ablaufen, in der Größenordnung 0,0001 bis 1 mm. Die Hauptmotivation für die Miniaturisierung von Prozessen liegt in der Maximierung der Oberfläche zum verbesserten Austausch von Energie, z. B. bei der Wärmeübertragung, oder von Stoffen, z. B. bei chemischen Reaktionen. Dies wird ermöglicht, da durch eine Verringerung der Außenabmessungen die Oberfläche im Verhältnis zum Volumen zunimmt. In der Regel werden die Prozesse im Durchflussbetrieb durchgeführt. Das bedeutet, dass Stoffe kontinuierlich durch die Mikrostruktur fließen, was zu hohen Durchsätzen führt und die Mikroverfahrenstechnik somit auch für industrielle Anwendungen interessant macht.

Mithilfe der Mikroverfahrenstechnik können chemische Reaktion effizienter und exakter durchgeführt werden, als dies in großen Anlagen der Fall ist. Dadurch lässt sich eine größere Ausbeute erzielen und der Ressourcenverbrauch wird reduziert. Außerdem treten in diesen Mikrostrukturen sogenannten Mikroeffekte auf. Diese Mikroeffekte sind unter anderem der verstärkte Wärmetransport und Stofftransport, hervorgerufen durch die bedeutend größeren Grenzflächen. Dadurch können beispielsweise stark exotherme, d. h. Energie freisetzende Reaktionen oder endotherme, d. h. Energie aufnehmende Reaktionen einfacher durchgeführt werden, da die Wärme schneller abgeführt beziehungsweise zugeführt werden kann.

Englische Übersetzung(en):

micro process engineering