Benzinersatz aus Holz und Riesengras: So lässt sich der Konflikt „Teller oder Tank“ vermeiden

Ethanol, das Benzin beigemischt wird (E10-Treibstoff) wird derzeit noch aus zucker- und stärkehaltigen Pflanzen hergestellt, die auch als Futter und sogar als Nahrungsmittel dienen. Damit wollen zwei Forscherteams in Deutschland Schluss machen. Sie haben Verfahren entwickelt, mit denen sich Restholz, das allenfalls noch zum Verbrennen geeignet ist, beziehungsweise extra angebautes Riesengras (Miscanthus giganteus) in umweltverträglichen Sprit umwandeln lassen. 

Bild: Universität Hohenheim / Wolfram Scheible

Wasserstoffherstellung mit Ökostrom

Daniel Klüh, Doktorand von Matthias Gaderer, Professor für Regenerative Energiesysteme an der Technischen Universität München (TUM), der gemeinsam mit Kollegen der Technischen Universität Lappeenranta-Lahti (LUT) in Finnland entwickelt hat, setzt auf Restholz. Das Team wandelt das Ausgangsmaterial mit Hilfe von Wärme zunächst in ein Gemisch aus Kohlenstoffmonoxid (CO), Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasserstoff (H2) um. Ein Teil des CO wird abgetrennt, der Rest in einen Reaktor geleitet, in den zusätzlich weiteres CO2 sowie H2 strömt. Den Wasserstoff liefert ein Elektrolyseur, der mit Ökostrom betrieben wird. Mit Hilfe eines Katalysators entsteht Methanol, das schließlich mit weiterem Wasserstoff in das Endprodukt Ethanol umgewandelt wird. Dieses lässt sich in Fahrzeugmotoren nutzen. Dabei wird nur so viel CO2 frei wie das Holz zuvor der Atmosphäre entnommen hat.

Mikroorganismen als Produktionsmittel

Das Team um Andreas Kiesel vom Fachgebiet Nachwachsende Rohstoffe in der Bioökonomie an der Universität Hohenheim in Stuttgart spaltet das Riesengras in Lignin und Zellulose. Enzyme wandeln die Zellulose in Glukose um, eine von mehreren Zuckerarten. Den Rest der Arbeit erledigen Hefen oder Bakterien. Sie nutzen den Zucker für ihren Stoffwechsel, bei dem Ethanol frei wird.

CO2-Lagerung im Untergrund

Im Gärprozess wird CO2 frei, das nicht in die Atmosphäre entlassen, sondern eingefangen und endgelagert wird. Zusammen mit kroatischen Forschern entwickeln die Stuttgarter derzeit ein Bioraffinerie-Modul, in dem das neue Verfahren eingesetzt wird. Es wird in eine bestehende Ölraffinerie des Öl- und Gasunternehmens INA im kroatischen Sisak integriert und soll Riesengras verarbeiten, das in der Region auf Flächen angebaut wird, die für die Nahrungsmittelproduktion nicht geeignet sind – Miscanthus giganteus ist äußerst genügsam. Das abgetrennte CO2 soll in ausgebeutete Erdöllagerstätten unterhalb des Geländes gepresst werden und dort dauerhaft der Atmosphäre entzogen bleiben.

via Uni Hohenheim

Wissenschaft / Biokraftstoff
16.05.2022 · 19:14 Uhr
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