Biohulpbron Ingenieurswese
Die Biohulpbron Ingenieurswese groep is 'n groot, uiteenlopend en ambisieuse span wat fokus op vier sleutelareas, elk hieronder uiteengesit. Ons dinamiese navorsers is toegewy aan die vind van oplossings vir sommige van die samelewing se dringendste uitdagings. Om 'n volhoubare toekoms te verseker, is dit noodsaaklik om die gebruik van ons biologiese hulpbronne te optimaliseer. Chemiese ingenieurs speel 'n sentrale rol in die ontwikkeling van industriële prosesse wat veilig, volhoubaar en winsgewend is.
Bioproses ingenieurswese behels die toepassing van ingenieursbeginsels om prosesse te ontwikkel en te verstaan wat biologiese stelsels, soos selle, ensieme of biomassa, gebruik. Ons fokus is tweeledig: die ontleding van bioprosesse deur prosesmodellering, beheer en optimalisering, sowel as tegniese en ekonomiese uitvoerbaarheidsassesserings; en die ontwikkeling van nuwe komponente van bioprosesse, insluitend die ontwerp en vervaardiging van innoverende bioreaktore en die skep van nuwe stroomaf verwerkingstegnieke.
- Bioreaktorontwerp (Pott)
- Afstroomverwerking (Goosen, Pott, Mapholi)
- Prosesoptimering en sensitiwiteitsanalise (Görgens, Louw)
- Prosesmodellering (Görgens), monitering en beheer, insluitend masjienleer (Louw)
- Tegniese en ekonomiese uitvoerbaarheidsassesserings (Görgens, Chimphango, Mapholi, Goosen)
Hierdie navorsingsgebied fokus op die produksie van bioprodukte uit biologiese grondstowwe, soos die ekstraksie van spesifieke produkte, of via biokatalitiese (mikrobiese en ensiematiese) weë. Ons primêre doelwit is om prosesse te ontwikkel en te optimaliseer wat die unieke eienskappe van biologiese grondstowwe en biokatalisators benut om produkte oor die hele bioprodukwaardepiramide te produseer - van lae-waarde, hoë-volume produkte soos biobrandstowwe tot hoë-waarde, lae-volume produkte soos farmaseutiese produkte, entstowwe en gekweekte vleis.
- Fyn- en hoëwaardechemikalieë (Görgens, Chimphango, Pott, Mapholi, Goosen)
- Grootmaat en platformchemikalieë (Görgens, Chimphango)
- Biomateriale (Görgens, Chimphango)
- Gesondheidsverwante biotegnologie (Mapholi)
- Bioprodukte vir verbeterde voeding (Görgens, Chimphango, Goosen)
- Biobrandstowwe, insluitend vaste, vloeibare en gasvormige stowwe (Görgens, Pott, Goosen)
Dit is 'n dwarsliggende gebied wat fokus op die assessering van die impak van prosesse, tegnologieë en stelsels op die omgewing, ekonomie en samelewing, van konseptualisering tot die einde van lewensfases. Dit behels die toepassing van lewensiklusdenke en 'n stelselbenadering om impakte in verskillende lewensfases te evalueer deur gebruik te maak van gevorderde lewensiklus- en volhoubaarheidsassesseringsinstrumente. Die klem val op die toepassing van groen ingenieurswese en groen chemie-beginsels in die ontwikkeling en implementering van ingenieurswese-eko-ontwerp en innoverende strategieë vir klimaatsveranderingaanpassing en -versagting, sowel as vir die bereiking van die Volhoubare Ontwikkelingsdoelwitte.
- Omgewingsimpakstudies (Görgens, Chimphango)
- Omgewingslewensiklusanalise (Görgens, Chimphango, Goosen)
- Water-energie-voedsel-nexus (Görgens, Goosen)
- Hulpbronvloei (Chimphango)
- Geïntegreerde volhoubaarheidsstudies (ekonomies, omgewings, sosiaal) (Görgens, Chimphango)
Biogebaseerde hulpbronne omvat primêre landbougewasse, akwakultuurprodukte en die residue van die oes of verwerking van plant- en diergebaseerde materiale. Hierdie bronne van hernubare koolstof is bedoel om in geslote koolstofsiklusse gebruik te word, waar die herwinning van produkte aan die einde van hul lewensduur terug in nuwe grondstowwe 'n integrale deel van die waardeketting is.
- Bioraffinaderye en geïntegreerde voedsel-energiestelsels (Görgens, Chimphango, Goosen)
- Sirkulêre ekonomie (Görgens, Chimphango)
- Afval- en neweprodukbehandeling en -valorisering (Görgens, Chimphango, Pott, Goosen)
Navorsers
Prof Annie Chimphango
Prof Neill Goosen
Prof Johann Görgens
Prof Tobi Louw
Mr Zwonaka Mapholi
Dr Mieke Nieder-Heitmann
Prof Robbie Pott
Prof Eugéne van Rensburg