Schluss mit Erdöl: Wie Bioabfälle Benzinkönige entthronen
Forscher in den USA haben einen Weg gefunden, aus Bioabfällen kostengünstigen Biosprit zu gewinnen. Das ist nicht der einzige Vorteil des neuen Verfahrens.
Biosprit könnte bald billiger werden. Forscher der University of California in Riverside haben jetzt ein Verfahren gefunden, mit dem er kostengünstig aus Bioabfällen hergestellt werden kann. Sollte das Verfahren zur Marktreife gelangen, könnte es dazu beitragen, den Kohlendioxidausstoß im Verkehrssektor zu reduzieren.
Biokraftstoffe aus Bioabfällen: Revolution in der Energiegewinnung
Lange Zeit war die Aufbereitung der Biomasse das größte Problem. Bisher wurde sie gereinigt und zerkleinert. Dabei galt es, das Lignin zu entfernen. Dieser biologische Klebstoff hält die Pflanzenfasern zusammen. Um ihn zu entfernen, mussten bisher aggressive Chemikalien eingesetzt werden. Und das Verfahren war zeitaufwendig.
Mit der sogenannten CELF-Technologie wurde nun eine Lösung gefunden. CELF steht für Co-Solvent Enhanced Lignocellulosic Fractionation. Bei diesem Verfahren wird das organische Lösungsmittel Tetrahydrofuran (THF) eingesetzt, um das Lignin zu entfernen. Der Vorteil ist, dass THF selbst aus Zuckermolekülen hergestellt werden kann, was das Verfahren nicht nur umweltfreundlicher, sondern auch wirtschaftlicher macht.
Von Pappeln zu Kraftstoff: Wie Bioabfälle die Energiebranche verändern
Die Anwendung der CELF-Technologie hat gezeigt, dass Biokraftstoffe aus Pappeln kostengünstiger hergestellt werden können als herkömmliches Benzin. Ferner hat das Verfahren den Vorteil, dass das Lignin in reiner Form gewonnen wird, sodass es als wertvoller Rohstoff in der chemischen Industrie verwendet werden kann.
Lignin wird in vielen Bereichen eingesetzt. Es wird beispielsweise als Füllstoff oder Verstärkungsmaterial in Kunststoffen und Verbundwerkstoffen eingesetzt. Ligninbasierte Carbonfasern werden in der Automobil- und Luftfahrtindustrie für leichte und stabile Bauteile verwendet.
Lignin dient auch als Ausgangsstoff für die Herstellung verschiedener Chemikalien, die in der Lebensmittelindustrie, der Parfümerie und als Reinigungsmittel verwendet werden. So wird aus Lignin gewonnenes Vanillin als Aromastoff in Lebensmitteln und Getränken eingesetzt.
Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit: Die Vorteile von Bioethanol
"Die Verwertung von Lignin ist der Schlüssel zu einer möglichst wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Nutzung von Biomasse", erklärt Charles Cai, Associate Research Professor an der UC Riverside. "Die Entwicklung eines Verfahrens, das sowohl das Lignin als auch die in der Biomasse enthaltenen Zucker besser nutzt, ist eine der spannendsten technischen Herausforderungen auf diesem Gebiet."
Das CELF-Verfahren hat das Potenzial, die Produktion von Biokraftstoffen nachhaltiger zu gestalten. Bisher wurde Ethanol hauptsächlich aus Mais, Soja, Getreide und Zuckerrohr gewonnen. Um jedoch die Konkurrenz zwischen Teller und Tank zu verringern, ist man dazu übergegangen, Bioabfälle für die Ethanolproduktion zu nutzen.
Das Potenzial von Bioethanol: Eine Lösung für den globalen Energiebedarf
Bei den bisherigen Verfahren wurden relativ leichte Biomassen wie Maisstroh oder Holzmehl eingesetzt. Mit dem CELF-Verfahren können nun auch schwerere und dichtere Ausgangsmaterialien wie Hartholzpappel verwendet werden.
Allein für die USA gehen die Forscher von einem erheblichen Potenzial aus. Dort könnten jährlich bis zu einer Milliarde Tonnen Biomasse für die Herstellung von Biotreibstoffen und Bioprodukten zur Verfügung stehen. Damit ließen sich rund 30 Prozent des Erdölverbrauchs ersetzen.
Flugzeuge könnten mit dem Biosprit auch kostengünstig betankt werden. Eine Gallone (3,785 Liter) Biosprit konnten für 3,15 US-Dollar hergestellt werden. Dieselbe Menge von herkömmlich produzierten Flugzeugtreibstoff kostet in den USA im Schnitt 5,96 US-Dollar.
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