Mikrowellen-assistierte katalytische Vorbehandlung lignocellulosehaltiger Reststoffe zur Steigerung der Fermentierbarkeit

Zur Verbesserung der Fermentierbarkeit wurde Weizenstroh unter definierten Bedingungen in wässriger Calziumhydroxidlösung in einer Sauerstoff Atmosphäre mit einem Mikrowellen Laborsystem behandelt. In der Folge kam es zu einer verstärkten Lösung der Biomasse, vor allem von Hemicellulosen. Der Lignin-Gehalt änderte sich hingegen kaum. Die biologische Verfügbarkeit der festen Rückstände charakterisiert durch den ELOS-Wert, stieg trotzdem spürbar an. Der signifikante Parameter für diesen Aufschluss ist dabei die Temperatur.

Zur Herstellung von Biotreibstoffen der 1. Generation kommen zur Zeit hauptsächlich mit landwirtschaftlichen Techniken produzierte Ausgangsstoffe wie Raps, Mais und Zuckerrohr zum Einsatz. Bei genauer Betrachtung dieser Prozesse zeigen sich dabei oftmals Konflikte. Hier sei beispielhaft auf die Flächenkonkurenz mit der Produktion von Nahrungsmitteln, dem erhöhtem Verbrauch an Düngemittel und Pestiziden, dem Verlust an Biodiversität durch den Monokulturanbau und die Auslaugung der Böden bzw. auch einer möglichen Eutrophierung hingewiesen.

Aus diesen Gründen rücken lignocellulosehaltige Biomassen, wie beispielhaft Ernterückstände und biologische Abfälle, in den Mittelpunkt der Bemühungen zur Herstellung von Biotreibstoffe der 2. Generation. Diese sind teilweise sehr kostengünstig und auch in großen Mengen verfügbar. Auf Grund ihrer strukturellen Zusammensetzung lassen sie sich aber nicht direkt fermentativ zu Biotreibstoffen umsetzen. Eine Vorbehandlung ist zwingend notwendig. Diese ist zur Zeit noch der limitierende Faktor, da sie den größten Teil der Bereitstellungskosten erfordern.



Copyright: © DGAW - Deutsche Gesellschaft für Abfallwirtschaft e.V.
Quelle: 4. Wissenschaftskongress März 2014 - Münster (März 2014)
Seiten: 4
Preis: € 2,00
Autor: Dr. Gunter Weißbach
 
 Diesen Fachartikel kaufen...
(nach Kauf erscheint Ihr Warenkorb oben links)
 Artikel weiterempfehlen
 Artikel nach Login kommentieren



Diese Fachartikel könnten Sie auch interessieren:

Kundenorientierung durch Digitalisierung & Nachhaltigkeit - Erfahrungsberichte kommunaler Betriebe
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Viele Jahre standen in der deutschen Branche der Abfallwirtschaft und Stadtreinigung rein wirtschaftliche Zielsetzungen im Fokus. Reinigungs- und Abfallsammeltouren wurden überplant und immer effizienter ausgestaltet, mit dem Ziel, die Kosten zu senken oder zu stabilisieren. In den letzten Jahren rückten zudem weitergehende Aspekte wie Qualität der Leistungserbringung, Individualisierung bzw. Bedarfsorientierung des Angebotes / der Dienstleistung sowie die Thematiken Klimawandel und Digitalisierung zunehmend in den Fokus der Betriebe und ziehen, im weitesten Sinne, die Klammer um die bekannten Nachhaltigkeitsthemen Ökonomie, Ökologie, Soziales.

ReWaste4.0 und ReWaste F: Entwicklung des Recyclingindex für Ersatzbrennstoffe zum internationalen Standard
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Nachhaltigkeit, regionale und globale Abfallproblematik, Umwelt- und Klimaschutz sowie materialspezifische Recyclingfähigkeit und technisches Recycling mit dem Einsatz von qualitätsgesicherten sekundären Roh- und Brennstoffen in der industriellen Produktion von neuen Produkten sind international aktuelle gesellschaftliche Themen mit hohem Stellenwert. Aus diesem Grund haben 2017 zwei wissenschaftliche und acht Unternehmenspartner im Rahmen des FFG-geförderten COMET K-Projekts "ReWaste4.0" den ehrgeizigen Paradigmenwechsel eingeleitet, der für die Weiterentwicklung der Umwelttechnik & Abfallwirtschaft für nicht gefährliche, gemischte kommunale und gewerbliche Abfälle in Richtung 'Circular Economy 4.0' erforderlich ist.

Innovativer Ansatz für einen optimierten EBS-Einsatz in Zementwerken
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Das EU-Kreislaufwirtschaftspaket bewirkt weitreichende Maßnahmen und Veränderungen in der Sammlung und Aufbereitung von Kunststoffverpackungen in ganz Europa. Trotz der bereits heute ausgeprägten Recyclingaktivitäten sind auch in Österreich zusätzliche Anstrengungen erforderlich, um die Recyclingquote von Kunststoffverpackungen bis 2025 zu verdoppeln (siehe Abb. 1).

Mobilisierung der Biomassenutzung aus sekundären Rohstoffquellen in Thüringen - ThIWertBioMobil
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Im Projekt ThIWertBioMobil wurde die Erhöhung der werkstofflichen und rohstofflichen Verwertung von biogenen Reststoffen erfolgreich untersucht. Ein Ziel der Aktivitäten war es, den enthaltenen Kohlenstoff möglichst für eine lange Nutzungsperiode in einem neuen Produkt zu speichern. Hierbei ist es mit Hilfe des Gleitfunkenspektrometers gelungen, Althölzer der Klasse I sicher von behandelten Althölzern zu unterscheiden und damit ein optimiertes, werkstoffliches Recycling zu ermöglich. Siebüberläufe konnten sowohl störstoffentfrachtet als auch mit beinhaltenden Störstoffen in eine hochwertige Pyrolysekohle rohstofflich umgewandelt werden.

Stoffliche und energetische Verwertung biogener Rest- und Abfallstoffe als Beitrag zum Klimaschutz in Deutschland
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die neuesten Weltklimaberichte des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC 2022) machen deutlich, wie dringend ein energisches Handeln der Menschheit ist, um den globalen Herausforderungen einer Klimakrise zu begegnen und die negativen Folgen so gering wie möglich zu halten. Dabei zeichnen sich bereits heute gravierende Auswirkungen des Klimawandels ab. Gemäß der United Nations Convention to Combat Desertification (UNCCD) leiden inzwischen 2,3 Milliarden Menschen unter Wasserknappheit, und die Zahl und Dauer von Dürren hat allein seit dem Jahr 2000 um 29 % zugenommen (UNCCD 2022).