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Demonstration of new, challenging and high FFA waste oil and fat feedstock in biodiesel process with improved costs, conversion and high fuel quality

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Verwandlung von Fett-, Öl- und Schmiermittelresten in hochwertigen Biodiesel

Die Vorkommen fossiler Brennstoffe sind eine endliche Ressource, deren Bestand weltweit fortwährend abnimmt, während Biobrennstoffe wertvolle landwirtschaftliche Nutzflächen belegen. Eine Lösung hierfür ist die Biobrennstofferzeugung aus Abfall.

Klimawandel und Umwelt
Industrielle Technologien

Fette, Öle und Schmiermittel aus dem Kochen oder Zubereiten von Lebensmittelprodukten zu Hause, in Cafés und Restaurants oder aus den Lebensmittelherstellungsindustrien werden häufig über den Abfluss oder die Spüle entsorgt. Das Material endet im Abwasserkanal, verklumpt und sammelt sich an den Wänden an, sodass der Durchfluss von Abwasser und Schmutzwasser eingeschränkt wird und Blockierungen verursacht werden, die den ordnungsgemäßen Betrieb von Abwasseraufbereitungsanlagen stören. Aus dem Abwasser entfernte Fette, Öle und Schmiermittel werden üblicherweise an Deponien gesendet, obwohl dies einen Verlust von einem nützlichen Rohstoff bedeutet, da diese Abfallstoffe natürliche Fettsäuren enthalten, die mit Methanol reagieren können, um Biodiesel in Form von fettsäurehaltigen Methylestern zu erzeugen. Diese Abfallstoffe sind jedoch sehr stark abgebaut und verunreinigt und somit schwierig zu verarbeiten. Das EU-finanzierte Projekt BioDie2020 überwand diese Herausforderung durch die Entwicklung einer einzigartigen Vorbehandlungstechnologie für Ausgangsstoffe, mit der äußerst stark abgebaute Fette, Öle und Schmiermittel vorbehandelt werden können, um diese in hochwertigen Biodiesel umzuwandeln. „Der Biodiesel wird anhand einer europäischen Norm analysiert und dann mit einem sehr schadstoffarmen Diesel vermischt und als Kraftstoff für Busse verwendet“, sagt Martin Kingsley, Projektkoordinator und Geschäftsführer von Argent Energy, einem KMU, das auf die Umwandlung von Abfallstoffen in Dieselkraftstoff für den Straßenverkehr von LKW- und Busflottenbetreibern spezialisiert ist.

Erfolgreiche Feldversuche

Das Konsortium modifizierte die ursprüngliche Vorbehandlungsanlage von Argent Energy, um den Durchsatz von abgebauten Fetten, Ölen und Schmiermitteln zu verbessern. Es wurde zudem ein dem neuesten Stand der Technik entsprechendes Labor zur Qualitätskontrolle eingerichtet, um die Qualität der Ausgangsstoffe, der verarbeiteten Proben sowie des Biodiesel-Enderzeugnisses zu überwachen und zu messen. Darüber hinaus integrierten die Forschenden umfassende Prüfprotokolle, Prüfmethoden und Probenahmeverfahren in den Tagesbetrieb der Anlage. Die Projektpartner führten zudem Kraftstoffversuche durch, welche die Überwachung der Abgasemissionen und der Kraftstoffeinsparung beinhalteten, um die Auswirkungen bei der Verwendung des neuen Biodiesels in Bussen zu bestimmen. „Die gemessenen Emissionen von den Kraftstoffversuchen zeigten im Vergleich zu Diesel, der aus fossilem Brennstoff gewonnen wurde, keine schädigenden Auswirkungen bei der Verwendung von Biodiesel, der aus stark abgebauten Fetten, Ölen und Schmiermitteln gewonnen wurde“, erklärt Kingsley.

Besser für die Umwelt

Die Forschenden untersuchten mehrere neue Technologien, darunter die Installation eines Mikrowellensystems zur Durchführung von „Mini-Anlage“-Versuchen, um zu bestimmen, wie deren Anwendung die Abscheidung bei Vorveresterungsreaktionen und deren anschließende Einstellzeit verbessern kann. Darüber hinaus verwendete das Team ionische Flüssigkeiten, um den Schwefel- und Säuregehalt in Diesel – dem Enderzeugnis – zu senken. Außerdem wurde eine neuartige Technik zur Entfernung von Polyethylen aus Ausgangsstoffen getestet und demonstriert. Zu den wichtigsten Ergebnissen des Projekts zählt unter anderem eine schrittweise Erhöhung des Durchsatzes für die Verarbeitung von Ölresten über die Vorbehandlungsanlage und eine geringere Herstellung von Sumpfprodukten aufgrund der höheren Kapazität der Biodieselraffinerie. Viele Ausgangsstoffe, die im Rahmen des BioDie2020-Projekts verwendet werden, sind derzeit auf Nutzflächen, Deponien oder Müllverbrennungsanlagen verteilt. „Die Reduzierung dieser Szenarien bedeutet somit weniger schädliche Auswirkungen auf die Umwelt. Die Erstellung eines anaeroben Suppenprozesses im Rahmen der Aufrüstung der Vorbehandlungsanlage, um Abfälle zu kombinieren, die aus der Verwendung abgebauter Ausgangsstoffe gewonnen werden, hat Abfälle in wertvolle Ausgangsstoffe für die Biogasherstellung verwandelt“, lautet das Fazit von Kingsley.

Schlüsselbegriffe

BioDie2020, Biodiesel, Ausgangsstoff, Fette, Öle, Schmiermittel, Fettsäure, Umwandlung, Argent Energy, Abwasser, Mikrowelle, fettsäurehaltige Methylester

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