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Ethanol und Elektrizität aus Biomasse

Pflanzliches Material, Vegetation oder Abfälle aus der Landwirtschaft, die als Brennstoffe oder sonstige Energieträger Verwendung finden, werden auch als Biomasse bezeichnet, die eine der erst kürzlich entdeckten erneuerbaren Energiequellen bildet. Preisgünstige Biomasse - beispielsweise in Form von Stroh und Abfallholz - ist zwar reichlich verfügbar, aber nur zu sehr hohen Kosten für die Energieerzeugung einsetzbar. Ein von der EU gefördertes Projekt führte jetzt zu einem Verfahren zur Produktion von Ethanol und Elektrizität durch kosteneffektive Nutzung von billiger Biomasse.

Energie

Ethanol wird schon seit Anfang des 20. Jahrhunderts als Brennstoff genutzt, doch bislang waren alle Bemühungen um ein nachhaltiges Programm zur Nutzung von Ethanol vergeblich, da dieser Energieträger sowohl in der Produktion als auch in der Logistik hohe Kosten verursacht. Erst die seit einiger Zeit gewachsene Besorgnis über die Umweltschäden, die auf die Verbrennung von verbleitem Benzin zurückgehen, ließ das Interesse an Ethanol wieder wachsen. Konkurrenzfähig zu Benzin wird Ethanol aber nur, wenn die Produktions- und Transportkosten wesentlich gesenkt werden können. Solche durchgreifenden Kostensenkungen lassen sich möglicherweise bei Verwendung von Ausgangsmaterialien auf Zellulosebasis erzielen. Verschiedene Hersteller experimentieren gegenwärtig mit Anlagen, in denen zur Umwandlung solcher Ausgangsmaterialien das zugeführte Material in Zellulose und Hemizellulose aufgespalten wird, wobei fermentierbarer Zucker entsteht, bei dessen anschließender Fermentierung Ethanol entsteht. Allerdings sind die hierfür angewandten konventionellen Verfahren zur Zeit sehr kostenintensiv. Mit einer bahnbrechenden Technologie ist es nun gelungen, aus billiger Biomasse wie Stroh, Holz, Abfallholz, Altpapier, Zuckerrohrabfällen (Bagasse), Hausmüll, Abfällen aus der Stärkeverarbeitung oder anderen Materialien auf Zellulosebasis gleichzeitig Ethanol und Elektrizität herzustellen. Unter Anwendung dieses biotechnologischen Verfahrens wurde ein thermophiler Mikroorganismus (AGROL) entwickelt, der für die Fermentierung von Zucker und seine Umwandlung in Ethanol eingesetzt wird. Dieses Verfahren ist nicht nur zu geringeren Kosten als bisher realisierbar, sondern ist, wie nachgewiesen wurde, auch geeignet, um im Dauerbetrieb über längere Zeit Ethanol in Kulturen zu produzieren, ohne dass diese ihre chemischen Eigenschaften verlieren. Bei der Aufbereitung der billigen Biomasse entsteht ein brennbarer Feststoff mit exzellenten Verbrennungseigenschaften und niedrigem Aschenaufkommen. Dieser Feststoff hat folglich nur minimale Schäden der im System verwendeten Kesselanlagen zur Folge und kann aus diesem Grund auch als Ausgangsmaterial für die Elektrizitätserzeugung verwendet werden. Untersuchungen zur wirtschaftlichen Durchführbarkeit ergaben, dass dieser zweifache Energieerzeugungsprozess ohne Schwierigkeiten auch in industriellem Maßstab realisierbar ist. Das Verfahren wird es möglich machen, Stroh und andere landwirtschaftliche Nebenprodukte zur Beschickung vorhandener Kraftwerke mit hohem Wirkungsgrad zu verwenden, wobei unerwünschte Aschebestandteile eliminiert werden, deren Verbrennung bislang eine Zunahme der Treibhausgasemissionen verursachte. Die höhere Produktivität, die der neue Mikroorganismus entwickelt, wird außerdem die Kosten für die Produktion und den Transport von Ethanol erheblich senken, so dass dieser Stoff künftig uneingeschränkt als erneuerbare Energie nutzbar sein wird. Man kann daher erwarten, dass diese neue Technologie Einzug in viele industrielle Anwendungen halten wird - vom Transportwesen bis hin zu Heizungsanlagen.

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