Forscher machen Biotreibstoff konkurrenzfähig

Neues Verfahren der University of California Riverside ermöglicht Trennung von Lignin und Zellulose

Forscher Charles Cai und sein Reaktor zur Lignin-Abtrennung (Foto: Stan Lim, ucr.edu)

Riverside (pte003/08.02.2024/06:10) - Kraftstoffe aus Bioabfällen lassen sich dank einem neuen Verfahren der University of California Riverside ( https://www.ucr.edu ) endlich kostengünstig und wirtschaftlich herstellen. Laut Charles Cai war es bisher teuer, die Biomasse aufzuschließen, sie also von Lignin zu befreien. Dieser biologische Kleber hält die Pflanzenfasern zusammen, sodass sie eine feste Masse bilden: Holz. Um beide Fraktionen zu trennen, sind bisher aggressive Chemikalien nötig. Zudem ist der Prozess zeitaufwendig.

Organisches Lösungsmittel

Um die Lignin-Hürde zu überwinden, hat Cai "CELF" entwickelt. Es handelt sich um eine neuartige Biomasse-Vorbehandlungstechnologie, die auf dem organischen Lösungsmittel Tetrahydrofuran basiert. Es verbessert die Gesamteffizienz und erweitert die Möglichkeiten zur Ligninextraktion, sagt Cai. "Das Beste ist, dass dieses Lösungsmittel aus Biomassezuckern hergestellt werden kann."

Gemeinsam mit Kollegen anderer Forschungsinstitutionen in den USA konnte gezeigt werden, dass Treibstoffe, die aus Pappeln hergestellt werden, billiger sind als die entsprechende Äquivalenzmenge Benzin. Weiterer Aktivposten ist das Lignin, das in diesem Prozess in reiner Form anfällt, sodass es sich als Rohstoff in der Chemieindustrie nutzen lässt. Bei der bisher üblichen Extraktion liegt das Lignin in Form von Schwarzlauge vor, die lediglich verbrannt werden kann.

Kleine Raffinerie vorgesehen

Zur Herstellung von Ethanol der ersten Generation werden Mais, Soja, Getreide und Zuckerrohr genutzt, die auch als Nahrungs- oder zumindest Futtermittel genutzt werden können. Um die Konkurrenz von Teller und Tank aufzuheben, arbeiten Forscher daran, Bioabfälle als Rohstoffe zu nutzen, um Treibstoffe herzustellen, die entweder Benzin beigemischt - in Deutschland trägt dieser Sprit den Namen E10 - oder in reiner Form in speziellen Motoren verbrannt werden.

Der Vorteil für die Umwelt: Bei der Nutzung wird nicht mehr CO2 freigesetzt als die Pflanzen zuvor der Atmosphäre entnommen haben. Das US-Energieministerium ( https://www.energy.gov ) hat den Forschern jetzt einen Zuschuss in Höhe von zwei Mio. US-Dollar für den Bau einer kleinen CELF-Pilotanlage gewährt.

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