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Innovationen in der Biokraftstoffentwicklung stärken Umweltschutz und Wirtschaft

Der nachhaltigen Erzeugung von Biokraftstoffen und Spezialpapiersorten stehen derzeit zwei große Herausforderungen im Wege: die Abhängigkeit der Kraftstofferzeugung von Chemikalien, die aus fossilen Energieträgern gewonnen werden, sowie verschwenderische Herstellungsverfahren. Könnten diese Probleme gelöst werden, würde dies den forstwirtschaftlichen Sektor auf eine ökologisch wie wirtschaftlich solidere Grundlage stellen.
Innovationen in der Biokraftstoffentwicklung stärken Umweltschutz und Wirtschaft
Die Forstwirtschaft Brasiliens ist ein hochaktuelles, brisantes Thema. Die in diesem Land bestehenden Anbaubedingungen machen Brasilien zum Vorreiter auf dem Gebiet der Biokraftstofferzeugung, doch der Industriezweig sieht sich auch mit starken umweltpolitischen Bedenken konfrontiert. Um dort eine nachhaltige Forstwirtschaft zu schaffen, müssen wirtschaftliche und ökologische Aspekte in einem ausgewogenen Verhältnis zueinander stehen. Dank EU-geförderter wissenschaftlicher Innovationen ist dies immer besser möglich.

In einer jüngst geschlossenen Forschungspartnerschaft schlossen sich EU-finanzierte Forscher mit zwei Forstwirtschaftsunternehmen für das LIGNODECO-Projekt zusammen. Primäres Ziel dieses Projekts war die Reduzierung der Abhängigkeit von solchen fossilen Energieträgern, die typischerweise zur Erzeugung der Chemikalien verwendet werden, die für die Papier- und Biokraftstoffherstellung benötigt werden. Ein weiteres Ziel von LIGNODECO war die Verbesserung der Nachhaltigkeit im gesamten Biokraftstoff- bzw.Papierherstellungsprozess.

Die LIGNODECO-Arbeiten konzentrierten sich auf Elefantengras (Pennisetum spp) sowie auf fünf Eukalyptus-Klone, die in Brasilien allesamt sehr gut gedeihen. Nach der intensiven Erforschung der physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser Pflanzen entwickelten die LIGNODECO-Mitarbeiter neuartige Verfahren zum Aufbrechen der in diesen Arten vorkommenden Lignin-, Hemicellulose- und Cellulosestrukturen.

Die Vorbehandlung dieser Pflanzen durch Aufbrechen dieser Strukturen bildet den ersten Schritt der Biokraftstoff- und Papierherstellung und kann die Verarbeitungseffizienz erheblich steigern. Die Projektpartner haben einige Pflanzenbehandlungsmittel und -verfahren patentieren lassen, für welche keine auf fossilen Energieträgern basierende Lösemittel benötigt werden und mit welchen Pflanzenstrukturen effizienter aufgebrochen werden können, als dies bei herkömmlichen Methoden der Fall ist. Zu den patentierten Erfindungen zählen etwa das alkalische Erhitzen, ein ethanolbasiertes Lösemittel sowie verschiedene Enzyme.

Darüber hinaus bestätigte das LIGNODECO-Projektteam, dass die untersuchten Arten multifunktional eingesetzt werden können; die untersuchten Pflanzen könnten den Wandel von Papiermühlen hin zu Bioraffinerien Wirklichkeit werden lassen. Die Forscher stellten auch fest, dass aus Eukalyptus qualitativ hochwertiges Papierholz für Schreibpapier und aus Elefantengras sehr saugfähiges Papier zur Herstellung von Taschentüchern gewonnen werden kann.

Schließlich konnten die LIGNODECO-Mitarbeiter eine verbesserte Abfallentsorgung schaffen, wodurch die umweltschädlichen Einflüsse der Papier- und Biokraftstoffherstellung erheblich reduziert werden können. Insbesondere definierte das Team Techniken und Möglichkeiten, den Klärschlamm aus Kraftpapiermühlen als Biokraftstoff zu verwenden.
Des Weiteren wird das ethanolbasierte Lösemittel, das zur Vorbehandlung des für die Verwendung als Biokraftstoff bestimmten Materials verwendet wird, als Abfallprodukt der Biomasseherstellung gewonnen.

Dank technischer Neuerungen gelang es dem LIGNODECO-Team, die Abhängigkeit der Papierindustrie von fossilen Energieträgern zu reduzieren, wodurch wiederum die Kohlenstoffdioxidemissionen gesenkt werden können. Zugleich konnte dank LIGNODECO der Industriezweig sein Wissen, wie ganzjährige Gräser und zur Biokraftstoffverwendung bestimmte Anbaupflanzen genutzt werden können, erweitern. Diese Anbaupflanzen beherbergen eine reichere Flora und Fauna, sorgen für gesündere Wurzelsysteme sowie eine höhere Bodenqualität und verfügen über eine höhere Kohlenstoffbindungskapazität als Reihenkulturen.

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Schlüsselwörter

Papierherstellung, Biokraftstoff, Elefantengras, forstwirtschaftliches Produkt, industrielle Innovation, Nachhaltigkeit
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