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20.09.2017 | Betriebsstoffe | Nachricht | Online-Artikel

Kraftstoff aus Biomasse und elektrischer Energie hergestellt

verfasst von: Martin Westerhoff

2 Min. Lesedauer

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Mit neuen Verfahren der Biotechnologie hat ein internationales Forscherteam Biomasse in Alkane mit hoher Energiedichte und dieselähnlichen Eigenschaften überführt.

Im Hinblick auf den Klimawandel und der wachsenden Nachfrage nach Ressourcen muss der Verbrauch fossiler und anorganischer Rohstoffe reduziert – oder durch ökologisch verträgliche ersetzt – werden. Bei der Herstellung alternativer Kraftstoffe spielen neue Verfahren der Biotechnologie eine wichtige Rolle, wissen die Forscher des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ). Ein Ansatz hierbei ist die bioelektrochemische Synthese, die aktuell von einer Arbeitsgruppe am UFZ um den Chemiker Dr. Falk Harnisch in Leipzig erforscht wird.

Die Wissenschaftler wollen durch die Kombination von Mikrobiologie und Elektrochemie aus nachwachsenden Ressourcen und Abfallprodukten Energieträger und Chemikalien gewinnen. "Durch die Kombination von mikrobieller und elektrochemischer Stoffumwandlung könnten zukünftig Bioelektroraffinerien entstehen, die Kraftstoffe, Energie und Chemikalien durch integrierte Biomassenutzung produzieren", sagt Harnisch. In einer aktuellen Studie, die unter seiner Leitung und in Zusammenarbeit mit Forschern der Universität Tübingen, der Cornell University und des Deutschen Biomasseforschungszentrums (DBFZ) entstanden ist, zeigen die Forscher, dass Biomasse in Alkane mit hoher Energiedichte und dieselähnlichen Eigenschaften überführt werden kann. Die Arbeit wurde im Journal Energy & Environmental Science veröffentlicht.

Experiment mit einem Abfallprodukt der Bioethanolherstellung

Im Rahmen der Untersuchung wurde auf der Basis von Corn Beer, einem Abfallprodukt der Bioethanolherstellung aus Mais, im Laufe des kombinierten mikrobiologisch-elektrochemischen Prozesses eine Biomasse/Kraftstoff-Ausbeute von 50 Prozent erreicht. "Mit dem Corn Beer haben wir in diesem Experiment einen relativ hochwertigen Ausgangsstoff genutzt", erklärt Professor Lars Angenent von der Universität Tübingen. Weiterführende Versuche hätten jedoch gezeigt, dass großes Potenzial in dem Verfahren steckt – sowohl im Hinblick auf die mögliche Vielfalt der Ausgangsstoffe und der erhaltenen Produkte als auch den gekoppelten Ablauf von Mikrobiologie und Elektrochemie. Denn während die mikrobielle Synthese kontinuierlich ablaufe, erklären die Wissenschaftler, könne die schnellere elektrochemische Stoffumwandlung Überschussstrom verarbeiten. Damit könnte Kraftstoff als effektiver Speicher von elektrischer Energie dienen.

Falk Harnisch betrachtet diese Studie als ersten Schritt in der Verfahrensentwicklung. "Wir haben im Labormaßstab gezeigt, dass ein solcher Prozess durchführbar ist. Die Herausforderung ist nun, jeden Teilschritt zu optimieren und eine Skalierung entlang des gesamten Prozesses bis in den Pilotmaßstab durchzuführen", sagt der Chemiker. Dabei werde sich auch zeigen, inwiefern das Verfahren ökonomisch wettbewerbsfähig ist. Dies sei, so Harnisch, allerdings auch eine Frage der politischen Rahmenbedingungen zur Förderung von Mobilität.

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