Schädliches CO2 in nützliche Chemikalien umwandeln
Mit schätzungsweise 45 % geringeren CO2-Emissionen über den Lebenszyklus als ihre Pendants auf fossiler Basis bieten biobasierte Industrien einen potenziellen Weg zur Verringerung der Treibhausgasemissionen. Dieser Weg ist jedoch mit verschiedenen Hindernissen konfrontiert. Das liegt daran, dass sich die Nutzen der Kohlenstoffeinsparung durch die Verwendung von Biomaterialien manchmal durch die Menge des für die Materialverarbeitung verbrauchten Kohlenstoffs erübrigen. Um ihr CO2-neutrales Potenzial auszuschöpfen, sind biobasierte Industrien auf innovative neue Lösungen zur Verringerung der verarbeitungsbedingten Emissionen angewiesen – und ebendies ist das Ziel des EU-finanzierten Projekts CATCO2NVERS(öffnet in neuem Fenster). Durch den Einsatz integrierter katalytischer Technologien soll das Projekt schädliche Kohlenstoffemissionen in nützliche chemische Lösungen umwandeln. „Mit bahnbrechenden Technologien, die die Abfallströme der Biomasseverarbeitung aufwerten, hat CATCO2NVERS eine Verwendung für CO2-Abfall geschaffen, die eine Kreislaufwirtschaft unterstützt und gleichzeitig die Treibhausgasemissionen reduziert“, sagt Dulce Muñoz Subtil, Direktorin des Forschungszentrums Funditec Research SCIENCE(öffnet in neuem Fenster), welches das Projekt partnerschaftlich koordiniert.
Einen geschlossenen Bioindustriekreislauf erreichen
Das Hauptaugenmerk des Projekts lag auf zwei verschiedenen Industrien, die zwei verschiedene Arten von Biomasse verarbeiten, nämlich landwirtschaftliche Biomasse und organische Feststoffabfälle. Hierzu wurden drei katalytische Verfahren entwickelt, die jeweils mit dem Technologie-Reifegrad fünf validiert wurden (Technologievalidierung in einem relevantem Umfeld). Doch das Projekt ging über die Technologie hinaus. Außerdem wurde gezeigt, wie diese Technologien eingesetzt werden können, um CO2-Abfälle in Chemikalien mit Mehrwert wie Glyoxyl- und Milchsäure, zyklische Karbonate, Methylester und Biomethanol umzuwandeln. Jedes dieser Chemikalien findet häufige Verwendung in der Chemie-, Kosmetik- und Kunststoffindustrie. Glyoxyl- und Milchsäure kommen beispielsweise als Zusatzstoffe in Kosmetika zum Einsatz, während Milchsäure, zyklische Carbonate und ein Methylester die Bausteine von Biopolymeren reinen biologischen Ursprungs sind. Biomethanol hingegen kann für die Herstellung von Biochemikalien wie grünen Lösungsmitteln verwendet werden. „Wenn die Bioindustrie diese Lösungen zur Herstellung neuer Produkte nutzt, entsteht ein geschlossener Kreislauf“, fügt Muñoz Subtil hinzu.
Eine neue Wertschöpfungskette auf der Grundlage von CO2-Emissionen
Laut Muñoz Subtil hat das Projekt CATCO2NVERS eine Reihe von validierten Bausteinen geliefert, auf denen die Bioindustrie weiter aufbauen kann. „Indem wir zur Schaffung neuer Wertschöpfungsketten beitragen, die ausschließlich auf CO2-Emissionen basieren, fördert unsere Arbeit politische EU-Initiativen wie den grünen Deal(öffnet in neuem Fenster) und die kreislauforientierte Bioökonomie“, merkt sie an. Neben der Technologie selbst hat das Projekt seine katalytischen Modelle und Forschungsergebnisse öffentlich(öffnet in neuem Fenster) und über wissenschaftliche Veröffentlichungen zugänglich gemacht. Ferner wurde eine umfassende Markt- und regulatorische Bewertung durchgeführt, um den Grundstein für die weitere Entwicklung und letztliche Vermarktung zu legen. „Durch die Demonstration der Technologie hat CATCO2NVERS das Technologie- und Übernahmerisiko von CO2-Umwandlungslösungen erheblich verringert – und damit den Weg für Investitionen und die Umsetzung geebnet“, lautet das Fazit von Muñoz Subtil.
