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Glycerol Biorefinery Approach for the Production of High Quality Products of Industrial Value

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Ein neuer Markt für Rohglycerin

Forscher des EU-finanzierten Projekts GRAIL entwickeln neue Technologien und Verwendungsarten für Rohglycerin, einem Nebenprodukt der Biodieselproduktion.

Industrielle Technologien
Lebensmittel und natürliche Ressourcen
Energie

Als Reaktion auf legislative Bemühungen um umweltfreundliche Initiativen ist die globale Produktion und der Verbrauch von Biodiesel auf dem Vormarsch. Insofern steigt durch die wachsende Biokraftstoffproduktion auch die Menge an Rohglycerin, einem Nebenprodukt des Umesterungsprozesses. Das Problem ist, dass die bisherigen Verwendungen für das aus der Herstellung von Biodiesel gewonnene Glycerin nicht in der Lage sind, das weltweit erzeugte Großvolumen voll auszuschöpfen. Infolgedessen wird jedes Jahr eine riesige Menge an ungebrauchtem Rohglycerin erzeugt, sodass es auf dem Markt eher als "Abfallstrom" bewertet wird und nicht als ein wertvolles "Nebenprodukt". Bei fallenden Glycerinpreisen werden so immer mehr Unternehmen, die Glycerin chemisch herstellen, in Konkurs gehen.   Das von der EU finanzierte GRAIL-Projekt zielte darauf ab, bestehende und neue Biotechnologien zu integrieren und zu entwickeln, die Glycerin als wettbewerbsfähigen biologischen Rohstoff einsetzen. Auf diese Weise wird das Projekt auch zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und der Umweltverträglichkeit der Biodieselproduktion beitragen.   "Die große Idee hinter GRAIL besteht darin, hochmoderne Technologie im Bereich der biobasierten Produkte auf Glycerinbasis zu nutzen, auszuschöpfen und weiterzuentwickeln. Außerdem sollen neue Anwendungen für Rohglycerin für High- Value-Plattformen und Endprodukte entwickelt werden", sagt Projektkoordinator Carles Estévez. "Infolgedessen ist das Projekt stark wirtschaftlich ausgerichtet, mit dem Ziel, Bioraffinerien in enger Beziehung mit der Produktion von Biodiesel zu schaffen."   Neue Verwendungsarten für Glycerin   GRAIL baut auf dem Wissen aus früheren Projekten auf. Diese vorangegangenen Projekte und Studien, die sich auf marktfähige Verwendungen für Abfallglycerin konzentrierten, schlugen mehrere isolierte Ansätze vor. Allerdings führten ihre Ergebnisse nicht zu einem integrierten Verfahren zur Lösung der größten Hindernisse bei der Valorisierung dieses Nebenprodukts. "GRAIL entstand aus dieser Notwendigkeit, eine replizierbare Methodik für die Verwendung von ökonomischen und wissenschaftlichen Argumenten zu entwickeln, um die wichtigsten wissenschaftlichen, technologischen und wirtschaftlichen Hindernisse zu überwinden, sodass Rohglycerin als geeignetes Ausgangsmaterial für die Herstellung einer Reihe von wirtschaftlich wertvollen Produkten angesehen wird", sagt Estévez.   Das GRAIL-Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung von bekannten und neuen Anwendungsarten und Produkten, die über den Stand der Technik bei der Verwendung von Glycerin als Ausgangsmaterial hinausgehen. Reaktionen wie Oxidationen, Reduktionen, Dehydrierungen, Veretherungen, Veresterungen usw., die bereits umfangreich eingesetzt wurden, um Glycerin in neue Moleküle umzuwandeln, werden durch Bio-Transformationen ersetzt. Ziel ist es, eine Reihe skalierbarer und kostengünstiger Technologien zur Umwandlung von Abfallglycerin aus der Biodieselproduktion in unter anderem Propandiol, Fettsäureglycerinformester, Polyhydroxyalkanoate (PHA), Wasserstoff, Ethanol, synthetische Beschichtungen, Pulverlackierung, Harze, Biobutanol und Trehalose zu entwickeln.   Zu diesem Zweck entwickelte das Projekt eine Gesamtstrategie, die auf drei Hauptpfeilern basiert, mit der die gesamte Wertschöpfungskette abgedeckt wird. Dazu gehört die Bewertung von Rohglycerin und dessen Purifikation sowie die Erforschung der Umwandlung von Rohglycerin in andere Produkte mit hoher Wertschöpfung, etwa Biokraftstoffe, umweltfreundliche Chemikalien und Nahrungsergänzungsmittel.    Das Projekt untersucht auch Aspekte der industriellen Machbarkeit von Produkten auf Glycerinbasis, einschließlich der ökonomischen und ökologischen Bewertung. "Jetzt, da das Projekt zu Ende geht, verlagern wir unseren Fokus darauf, die Ergebnisse von GRAIL von der Produktentwicklung auf die Anwendung in der Industrie zu verlagern", erklärt Estévez.

Schlüsselbegriffe

GRAIL, Glycerin, biobasierte Produkte, Biodiesel

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