Biomasse für eine nachhaltige Energieerzeugung
Die Technologie für die Produktion von Methan aus Biomasse ist weit fortgeschritten. Allerdings bedarf es noch technologischer und technischer Weiterentwicklungen, um mit diesem Verfahren eine kosteneffektive und wettbewerbsfähige Energieversorgung zu erhalten. Das übergeordnete Ziel des EU-Projekts Cropgen ("Renewable energy from crops and agrowastes") war es, aus Biomasse eine nachhaltige Energiequelle zu produzieren, die in die bestehende Energieinfrastruktur integriert werden kann. Die Studie konzentrierte sich auf die anaerobe Vergärung von Pflanzen zur Herstellung von Methan. Zuerst bewerteten die Projektpartner die Pflanzen und Sorten, die sich für den Anbau an europäischen Standorten eignen. Dies geschah auf Basis des Umwandlungsfaktors Biomasse-Biogas, des Energiebedarfs und der sekundären Pflanzennutzung. Die potenzielle Methanausbeute beurteilten die Forscher mithilfe der biochemischen Methanpotenzialanalyse. Auch Faktoren wie Materialvorbehandlung, Partikelgröße und Siliermittel wurden auf ihren Beitrag zum biochemischen Methanpotenzial hin getestet. Außerdem wurden verschiedene Biomasse-Vorbehandlungsmethoden getestet, um Energieverluste zu minimieren. Das Konsortium erforschte auch bessere Reaktorformen. Sie entwickelten ein Zwei-Phasen-System, in dem die Laugen durch saubere Flüssigkeiten ersetzt wurden, wodurch saure Produkte ausgespült wurden und ein stabiler pH-Wert beibehalten wurde, was wiederum einen weiteren Abbau von Feststoffen ermöglichen würde. Mit einem solchen Bioreaktorbetrieb ließ sich die Biomasseverarbeitung verstärken und die Energieausbeute erhöhen. Um den Prozess der anaeroben Vergärung zu modellieren, entwickelte man ein Software-Tool in Form eines virtuellen Labors, mit dem die Methanproduktion, der pH-Wert und die Säurekonzentration überwacht werden könnten. Zusätzlich konnten mithilfe eines Fuzzylogik-Steuerungstools die organische Beladungsrate und die Methanproduktion durch die Kontrolle von Inputfaktoren wie etwa die Fettsäurekonzentration und der pH-Wert berechnet werden. Gemeinsam führten die Cropgen-Partner umfassende Analysen einer Vielzahl von Faktoren für die Energieerzeugung aus landwirtschaftlicher Biomasse durch. Man erhofft sich von den Projektergebnissen weitreichende Implikationen für die Biogastechnologie und für deren Etablierung als eine wirtschaftlich attraktive Energiequelle.
