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Nachhaltig aus Abfall produzierte Biokraftstoffe

Biokraftstoffe gelten als wichtige Alternative zu fossilen Kraftstoffen. Eine Partnerschaft zwischen der EU und Lateinamerika ermöglichte die Entwicklung bedeutender Technologien, um Biomasse nachhaltig für die profitable Herstellung von Biokraftstoffen und anderen wertvollen Chemikalien zu verwerten.
Nachhaltig aus Abfall produzierte Biokraftstoffe
Mit Biokraftstoffen könnte der Import fossiler Dieselkraftstoffe reduziert werden. Weitere Vorteile sind die Nutzung steigender Mengen organischen Abfalls und die minimierten Auswirkungen der Energieerzeugung auf den globalen Klimawandel. Viele der aktuell zur Herstellung von Biokraftstoff eingesetzten Rohstoffe sind jedoch mit technischen, wirtschaftlichen und umweltbezogenen Herausforderungen verbunden, wenn es darum geht, die Anforderungen an Dieselkraftstoff zu erfüllen.

Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts DIBANET untersuchten Wissenschaftler aus der EU und Lateinamerika Lösungsansätze für diese Probleme. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Herstellung dieselmischbarer Biokraftstoffe (DMB) wie Ethyllävulinat aus Abfällen. Das Projektteam untersuchte die Umwandlung von Biomasse in Lävulinsäure und Nebenprodukte (Ameisensäure und Furfural) für die anschließende Herstellung von Ethyllävulinat.

Schnelle Pyrolyse und Vergasung erzeugen wertvolle Zwischenprodukte, die rückgewonnen und weiterverarbeitet werden können, um andere wertvolle Biokraftstoffe wie sauberes Syngas oder höherwertiges Bioöl zu produzieren. Die Forscher planten, die Hydrolyse-Säurereste (AHRs, acid hydrolysis residues) durch thermische und katalytische Vorgänge aufzuwerten und nach dem Hydrotreating Bioöl für den direkten Einsatz als DMB herzustellen. Nach der Untersuchung der Ergebnisse der AHR-Pyrolyse konzentrierte sich das Team auf die AHR-Aufwertung durch Wasserdampfvergasung und katalytische Wasserdampfvergasung.

Die DIBANET-Mitglieder demonstrierten, dass die Säurehydrolyse ein wichtiges Verfahren für die nachhaltige und profitable Entwicklung von Biokraftstoffen und Plattformchemikalien aus lignozellulosischer Biomasse ist. Die Optimierung der Verfahrenstechnik wird hohe Ausbeuten an Lävulinsäure und Furfural mit höherer Wertigkeit als Ethanol aus einer Vielzahl von Rohmaterialien ermöglichen. Diese könnten anschließend zur Synthese von Biokraftstoffen verwendet werden.

Außerdem deuteten robuste kinetische Modelle für Säureabbau von Biomasse auf Defizite hin, die nun mit der Kommerzialisierung der DIBANET-Technologien überwunden werden können. Für das Vorbehandlungsverfahren wurde ein Patent eingereicht. Das Team entwickelte einen Geschäftsplan zum Technologietransfer für die EU und Lateinamerika, der politische Auswirkungen und sozioökonomische Probleme berücksichtigt.

Die Wissenschaftler haben wichtige Technologien bereitgestellt, um die Abhängigkeit Europas und Lateinamerikas von importierten fossilen Dieselkraftstoffen zu senken und somit die Sicherheit der Energieversorgung zu verbessern und die Umweltbelastung zu reduzieren. Die verbesserte Zusammenarbeit zwischen den beiden Regionen in der Erforschung von Biokraftstoffen ist ein zusätzlicher Vorteil.

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