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Röntgenverfahren misst Wert der Biomasse

Die Verbrennung von Biomasse spielt bei der Erzeugung umweltfreundlicher Energie eine wichtige Rolle. Es kann jedoch schwierig sein, die Qualität zu gewährleisten. Forschende haben ein intelligentes Röntgenstrahlensystem entwickelt, das Verunreinigungen in Biomasse erkennt, um so die Qualität für die Preisgestaltung und Sicherheit ermitteln zu können.

Energie

Biomasse wird aus Forstabfällen, Holzpellets, Rinde und Reisstroh gewonnen und kann verbrannt werden, um Strom und Wärme zu erzeugen. Somit leistet Biomasse einen Beitrag zur nachhaltigen Energieerzeugung, da die Verbrennung von Biomasse im Vergleich zu fossilen Brennstoffen im Grunde genommen CO2-neutral ist. Unternehmen, die mit Biomasse handeln, müssen diese korrekt bepreisen und die Qualität sichern, indem sie sich vergewissern, dass sie so wenige Schadstoffe wie möglich enthalten. Schadstoffe sind beispielsweise Steine und Metall sowie schädliche Materialien wie Chlor und Schwefel. Das EU-finanzierte Projekt BioValue hatte sich zum Ziel gesetzt, ein digitales Laborsystem zu entwickeln, das auf einem patentierten Röntgenverfahren basiert, mit dem die Schlüsselparameter der Biomasse gemessen werden können. Das Projekt wollte den Handel mit Biomasse vereinfachen, indem es ein System erstellte, mit dem innerhalb weniger Minuten die Mengen an Feuchtigkeit, Asche und anderen Verunreinigungen im Verhältnis zur Energie gemessen werden kann.

Das Biomasseproblem

„Wenn eine Lieferung mit Biomasse an einer Bioenergieanlage ankommt, muss es analysiert werden, um den Feuchtigkeits- und den Aschegehalt zu messen. So wird der korrekte Preis festgesetzt und sichergestellt, dass das Verunreinigungsniveau nicht zu hoch ist“, so Projektkoordinator Max Gerger. „Bioenergieanlagen müssen über ein Labor verfügen, um solche Analysen durchzuführen. Das Verfahren dauert üblicherweise einen bis mehrere Tage und die Bioenergieanlagen müssen auf die Ergebnisse der Analyse warten.“ Dadurch entsteht ein Überhang an Biomasse, der nicht schnell genug analysiert und verarbeitet werden kann. Ein Teil der Biomasse wird verbrannt, obwohl ihr Verunreinigungsniveau sehr hoch ist. Eine zusätzliche Schwierigkeit für den Markt bringt die Tatsache mit sich, dass es schwierig ist, sich auf einen Preis für eine LKW-Ladung Biomasse zu verständigen, wenn die Qualität nicht einfach festgestellt werden kann.

Der Biofuel Analyzer

Das Projektteam von BioValue entwickelte sein Produkt, den Biofuel Analyzer (Biokraftstoff-Analysator) zur Messung der Biomassequalität. Der Analysator kann überall verwendet werden, da für die Bedienung keine Erfahrung mit Laboranalysen erforderlich ist. Mit dem Biofuel Analyzer können sich Biokraftstoffverarbeitungsanlagen und Lieferunternehmen ohne Weiteres auf einen Preis einigen, der von der Qualität der Biomasse abhängt. Außerdem kann mit Sicherheit festgestellt werden, dass sie frei von Verunreinigungen ist. Das Team begann seine Forschung mit der Durchführung einer Marktstudie: Es besuchte Bioenergieanlagen auf der ganzen Welt und traf sich mit Lieferunternehmen von Biomasse. „Beide Seiten berichteten, dass sie seit Jahrzehnten nach einer solchen Messtechnologie gesucht hatten, da dies die Umwelt verbessern und finanzielle Einsparungen mit sich bringen würde“, merkt Gerger an. Die Forschenden entwickelten Prototypen ihres Systems Biofuel Analyzer und installierten diese in mehreren Biokraftstoffanlagen in Schweden. Dadurch erhielten sie wertvolle Informationen über die Zusammensetzung der Biomasse, die das System in der Praxis analysieren würde. Das Projektteam von BioValue musste ein Problem lösen, das bei der Analyse von Biomassegemischen auftrat, die Verunreinigungen wie Metalle und schädliche Chemikalien enthielten: Sie verbesserten die Sensoren des Systems, um die Erkennung zu optimieren.

Zukunftsaussichten

Über die Pläne des Projekts in der nahen Zukunft berichtet Gerger: „Momentan arbeiten wir weiter mit technischen Verbesserungen an der Optimierung der Messgenauigkeit. Diese Neuerungen müssen wir vor der globalen Markteinführung des Biofuel Analyzer abschließen und in der Praxis testen.“

Schlüsselbegriffe

BioValue, Biomasse, Biofuel Analyzer, erneuerbare Energie, Röntgen, Qualität, Verunreinigungen, Feuchtigkeit, Asche, nachhaltige Energie

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