Mikrowellenbehandlung für eine verbesserte Biogasproduktion aus Schweinegülle
Denn in Europa wird es für sie immer schwieriger, eine gewinnbringende Schweinezucht zu führen. Die Futtermittelkosten sind erheblich gestiegen, während die Marktpreise für Fleisch gefallen sind. Darüber hinaus verschärfen Vorschriften und Zielvorgaben für den Umweltschutz und die Abfallbewirtschaft das Problem zusätzlich, da sie zwar die Umweltbelastung und -verschmutzung regeln, aber dadurch, aus Sicht der Landwirte, den wirtschaftlichen Nutzen von Gülle verringern. Und da Schweineherden ständig wachsen, erreicht die Menge an Gülle schnell den Krisenpunkt. Wenn Schweinezüchter im Geschäft bleiben und ihre Margen verbessern wollen, brauchen sie eine Innovation, die diese herausfordernde Situation in eine Gelegenheit verwandelt. Das Biowave-Projekt hat es geschafft, in diesem Bereich eine Führungsrolle zu übernehmen, indem es eine Mikrowellenbehandlungsanlage im kommerziellen Maßstab für die verbesserte Biogasproduktion aus Schweinegülle entwickelt hat. Projektstudien haben eine Verbesserung der Biogasproduktion um über 40 % im Vergleich zu unbehandelter Gülle gezeigt. Dank der EU-finanzierten Unterstützung konnte das Team die Technologie an Investoren vermarkten: große Biogasbetreiber (einschließlich Landwirten) und Technologieintegratoren. Mikrowellentechnologie zur Vorbehandlung von Biogas Schweinemist wird normalerweise als organischer Dünger für Ackerland oder als Ausgangsmaterial für die anaerobe Zersetzung (bei der Mikroorganismen biologisch abbaubare Verbindungen in sauerstofffreien Umgebungen zersetzen) zur Erzeugung von Biogas verwendet. Jedoch sieht sich der Düngemittelsektor schnell Problemen gegenüber, wenn die Nitratwerte den Punkt überschreiten, an dem das Ackerland das Nitrat nicht mehr abbauen kann. Was die anaerobe Zersetzung angeht, so ist sie zwar ein gutes Ausgangsmaterial, hat jedoch in der Regel ein sehr geringes Biogaspotenzial. Daher ist der Betrieb einer Biogasanlage allein mit Schweinemist oft nicht tragbar. Die anaerobe Zersetzung von Schweinegülle zur Herstellung von Biogas erfordert die Zugabe von organischen Kohlenstoffquellen im Verhältnis 8:1, was die Gülle für die Landwirte unwirtschaftlich macht. Biowave entwickelte jedoch eine innovative Mikrowellentechnik zur Vorbehandlung der Schweinegülle, die ihre Kompatibilität für die anaerobe Zersetzung erhöht. Darüber hinaus bietet das System ein großes Potenzial zur Steigerung der Biogasproduktion aus anderen typischen Ausgangsmaterialien wie Energiepflanzen, Rindergülle und Speiseresten. Der Biowave-Prozess wandelt den harten Kohlenstoff im Ausgangsmaterial, das Bakterien nicht verdauen können, in löslichen Kohlenstoff um, wodurch das Verhältnis von Kohlenstoff zu Stickstoff verbessert und damit der biologisch verfügbare Kohlenstoffanteil für die anaerobe Zersetzung erhöht wird. Projektkoordinator Ken McGrath erklärt: „Das organische Material wird zur Behandlungsanlage gepumpt, während die Mikrowellenenergie die Zellstruktur im Material zerstört, wodurch es wesentlich besser zersetzt werden kann – was wiederum zu höheren Biogasausbeuten sowie zu einer schnelleren anaeroben Zersetzung führt“. Durch den Verzicht auf die Zugabe von organischem Material wird der Biogasertrag von Gülle um über 40 % erhöht, wodurch Landwirten die Möglichkeit geboten wird, ständig wachsende Güllemengen zu verwerten. Katalysator für eine stärkere Akzeptanz der anaeroben Zersetzung in der Landwirtschaft Die Biogasproduktion ist eine Schlüsseltechnologie, die die Energiekosten senken und Europa dabei helfen kann, seine Zielvorgaben, bis 2030 einen Anteil an erneuerbaren Energien in Höhe von 27 % zu erreichen, zu erfüllen und einen größeren Beitrag zu den Zielen für nachhaltige Entwicklung zu leisten. McGrath skizziert weitere Vorteile und erklärt: „Angesichts der bis 2050 erwarteten Steigerung der Nahrungsmittelerzeugung und der damit verbundenen Treibhausgasemissionen sind wir mehr denn je auf technologische Fortschritte angewiesen, wobei Biowave eine wichtige Rolle spielen kann. Die Landwirtschaft muss im Klimaschutz führend sein, und wir freuen uns, dieses Ziel mitzugestalten.“ Biowave wurde für die Integration in neue und bestehende organische Abfallströme konzipiert und bietet Potenzial für die Einführung auf dem Massenmarkt – ein Potenzial, das das Team derzeit in der gesamten Agrar- und Lebensmittelindustrie auslotet. Darüber hinaus bauen die Teammitglieder auch weitere Referenzstandorte und arbeiten mit potenziellen Kunden zusammen, um die Technologie so schnell wie möglich auf den Markt zu bringen.
Schlüsselbegriffe
Biowave, Gülle, Ausgangsmaterial, Düngemittel, Schwein, Landwirte, Mikrowellen, Lebensmittelindustrie, Biogas, anaerobe Zersetzung, Kohlenstoff
