Kumar Varoon Agrawal verspricht fortschrittliche Reinigungsverfahren

Sommerserie: Forschung als Berufung. Kumar Varoon Agrawal, Tenure-Track-Assistenzprofessor und Inhaber des Gaznat-Lehrstuhls für Advanced Separations an der EPFL Valais-Wallis, entwickelt fortgeschrittene Membrane für die molekulare Trennung von industriellen Produktströmen, hauptsächlich für die CO2-Abscheidung.
Kumar Varoon Agrawal © 2020 EPFL

Manchmal genügt ein einfacher Stupser und wir finden unsere wahre Berufung. Für Kumar Varoon Agrawal kam der Anstoss von einem Hochschulprofessor. «Ich befand mich im ersten Jahr meines Bachelor-Abschlusses am Indian Institute of Technology (IIT) Bombay, und während eines Einführungskurses in Chemieingenieurwesen sagte mein Professor: 'Es gibt nichts auf dieser Welt, das nicht wissenschaftlich durch Chemieingenieurwesen gelöst werden kann.' Ganz gleich, um welches Medium es sich handelt – sei es Luft, Wasser, Elektronik oder sogar der Weltraum – wenn man die Prinzipien dieser Branche versteht, kann man an unendlich vielen Dingen beteiligt sein und alle möglichen Probleme lösen.» Diese Aussicht reichte aus, um Agrawals Liebesbeziehung zum Chemieingenieurwesen zu entfachen.

Seine frühere Entscheidung, eine Karriere im Ingenieurwesen zu beginnen, kam jedoch nicht überraschend. «Ich habe es immer genossen, zu basteln und zu erforschen, wie die Dinge funktionieren. Als Kind habe ich mein Spielzeug immer zerlegt und danach repariert – zum grossen Unglück meiner Eltern. Ich erinnere mich zum Beispiel daran, dass ich viel Zeit damit verbrachte, an elektrischen Leitungen herumzubasteln. Ein bisschen wie einige der Aktivitäten, die am Scientastic Festival der EPFL angeboten werden», sagt er. Angesichts der Tatsache, dass sein Vater Maschinenbauingenieur und sein Bruder wie auch sein Cousin Ingenieurstudenten sind, setzt Agrawal einfach eine Familientradition fort.

Chemie in der Küche

Nach seinem Abschluss arbeitete Agrawal drei Jahre lang als F&E-Ingenieur bei Procter & Gamble in Japan, unter anderem im Bereich Shampoo-Design. Damals begann er auch mit dem Kochen. «Zu dieser Zeit sprach ich kein Japanisch, und da ich Vegetarier war, konnte ich kein Essen finden, das zu mir passte. Also musste ich anfangen, für mich selbst zu kochen.» Was als ein Grundbedürfnis begann, wurde schnell zu einem Hobby.

Agrawal fand heraus, dass das Kombinieren von Zutaten und die Anpassung von Kochzeiten und Temperaturen ähnlich wie im Labor abläuft. «Ich hatte viel Mühe, mein Pizzarezept besser zu machen, vor allem, weil ich immer gesünderes Mehl verwendete, was die Entwicklung eines guten Pizzateigs zu einer Herausforderung macht. Das Ziel ist es, grosse Luftblasen im Teig zu machen, damit man eine gut aufgeblasene Kruste erhält. Ich habe darüber nachgedacht und verschiedene Dinge ausprobiert», sagt er. Jetzt hat er sein Pizzarezept perfektioniert, aber die wirkliche Befriedigung kam durch den Prozess der Forschung und kontinuierlichen Verbesserung. «Ich versuche jetzt, mein eigenes Brot zu backen, aber ich muss zugeben, dass ich noch viel Raum für Verbesserungen habe», fügt er hinzu.

CO2 binden

In seinem Labor in Sion arbeitet Agrawal an einer ganz anderen Art von F&E: der Entwicklung molekularer Trennsysteme für industrielle Produktströme. Wenn Chemikalien in einer Anlage hergestellt werden, ist der resultierende Produktstrom selten rein. Er enthält in der Regel eine Mischung von Verbindungen, die ähnlich sind, weil sie von den gleichen Reagenzien stammen. Und es wird viel Energie benötigt, um diese Verbindungen zu trennen – etwa 40 bis 80 % der gesamten im Prozess verwendeten Energie. Die Membranen von Agrawal erleichtern den Trennschritt, indem sie einzelne Moleküle nach Form und Grösse filtern.

Sein Team arbeitet derzeit an einer Membran speziell für die CO2-Abscheidung. Sie haben ein Modell im Labormassstab entwickelt, das demnächst im industriellen Massstab getestet werden soll. «Wir haben von der Industrie und von der Walliser Regierung Mittel erhalten, um an diesem Projekt zu arbeiten. In einer Zeit des Klimawandels und der Reduktionsziele für Kohlenstoffemissionen bin ich stolz darauf, an der Lösung eines für die Gesellschaft so wichtigen Problems mitwirken zu können», sagt Agrawal, «das motiviert mich enorm.»

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Bio

1984: Geboren in Lohardaga, Jharkhand, Indien
2005: Bachelor-Abschluss am Indian Institute of Technology (IIT), Bombay
2005-2008: F&E-Ingenieur bei Procter & Gamble, Kobe, Japan
2013: Doktortitel der Universität von Minnesota
2014: Postdoc-Forschung am Massachusetts Institute of Technology (MIT)
2016: Ernennung zum Tenure-Track-Assistenzprofessor an der EPFL

Link

Gaznat Chair for Advanced Separations