Mikrowellen-assistierter Organsolv-Aufschluss biogener Reststoffe

Zur Vorbehandlung lignocellulosehaltiger Biomassen für nachfolgende biologische und chemische Konversion werden meist Aufschlüsse in wässrigen Medien genutzt. Dabei kommt es teilweise zur verstärkten Bildung von Inhibitoren durch Degradation von Kohlenhydraten. Außerdem reichern sich monomere Phenole des Lignins in der flüssigen Phase an. Zur Minderung dieser Effekte wurden die Auswirkungen eines mikrowellen-assistierten Organsolv- Aufschlusses am Beispiel Weizenstroh untersucht. Die Degradation einiger Kohlenhydrate nahm ab, phenolische Anteile konnten abgetrennt werden, und die Ausbeute an monomeren Zuckern nahm zu.

Bei Betrachtung der meisten Varianten zur Produktion von Biotreibstoffen existiert ein Zielkonflikt zwischen der Einsparung an Treibhausgasemissionen und einer positiven ökologischen Gesamtbilanz (Zah 2008). Dies liegt sicher an verschiedenen Faktoren. Hier sei auszugsweise auf die Versauerung landwirtschaftlicher Böden, dem Verlust an Biodiversität durch Monokulturanbau und die Auslaugung der Böden durch bestimmte Pflanzenarten hingewiesen. Unter Betrachtung dieser Faktoren und einer exakten Ökobilanzierung zeigt sich, dass biogene Kraftstoffe unter Umständen umweltschädlicher als herkömmliche fossile Kraftstoffe seien können. Trotzdem besteht die Notwendigkeit, neue Herstellungsvarianten zu entwickeln, da flüssige Treibstoffe in mittel- bis langfristigen Energiekonzepten nicht wegzudenken sind. Sie weisen meist hohe Oktanzahlen auf, sind frei von Schwefel und anderen Aromaten. Aus diesem Grund werden in den letzten Jahren verstärkte Anstrengungen unternommen, Biotreibstoffe auslignocellulosehaltigen biogenen Reststoffen zu gewinnen. Diese sind in großen Mengen vorhanden und können meist kostengünstig bereit gestellt werden. Ihr Potenzial ist bei weitem noch nicht erschlossen. Nach einer Studie des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung geht man in der Bundesrepublik Deutschland von einem technisch nutzbaren Potenzialan Rest- und Abfallstoffen zur Bioenergieproduktion von ca. 1.000 PJ/a im Jahr 2020 aus (Mayer et al. 2013). Vor allem sieht man in der fermentativen Nutzung von Ernterückständen, wie beispielhaft Stroh, ein großes Potential. Hier besteht auch eine Infrastruktur. Weiterhin stehen sie nicht in direkter Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion.



Copyright: © Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben
Quelle: Depotech 2014 (November 2014)
Seiten: 33
Preis: € 15,00
Autor: Gunter Weißbach
Hermann Müller
Prof. Dr. Michael Nelles
 
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