Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Benzinzusatzstoffe aus Zucker

11.08.2016

Kraftstoffadditive wie Isooktan werden bisher aus Erdöl hergestellt. Im Auftrag des französisch-deutschen Unternehmens Global Bioenergies stellt das Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP in Leuna in Kürze biobasierte Zusatzstoffe für Benzin her. Ausgangsstoff ist Bio-Isobuten, das biotechnisch aus Zucker gewonnen wird.

Um zu verhindern, dass sich das Benzin-Luftgemisch im Ottomotor frühzeitig selbst entzündet, setzt man dem Kraftstoff Additive zu, welche die Klopffestigkeit erhöhen. Zwei solcher Zusatzstoffe, Isooktan und ETBE (Ethyl-tert-butylether), will das französisch-deutsche Unternehmen Global Bioenergies in einem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt nun erstmals aus rein erneuerbaren Rohstoffen herstellen.


Hochdruckrührkesselreaktor am Fraunhofer CBP.

Fraunhofer CBP


Pilotanlagen zur chemischen Konversion und Aufarbeitung von Kraftstoffen und Kraftstoffadditiven am Fraunhofer CBP in Leuna: Hochdruck-Strömungsrohrreaktor.

Fraunhofer CBP

Das Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP in Leuna wird die Verfahren im Auftrag von Global Bioenergies mit der im CBP zur Verfügung stehenden Ausstattung entwickeln, validieren und in einen industriellen Maßstab übertragen.

Ausgangsstoff für die biobasierten Kraftstoffadditive ist biobasiertes Isobuten, ein Kohlenwasserstoff, aus dem auch Kunststoffe und Elastomere synthetisiert werden können. Ab Herbst 2016 wird es in einer vorindustriellen Pilotanlage hergestellt, die Global Bioenergies in den letzten Monaten am Fraunhofer CBP installiert hat.

Die Anlage ist weltweit die erste, in der Isobuten in einem rein biotechnischen Verfahren aus Zuckern produziert werden soll, die ihrerseits aus verschiedenen nachwachsenden Rohstoffen wie landwirtschaftlicher Biomasse oder forstwirtschaftlichen Reststoffen gewonnen werden können. In einem 5000 Liter fassenden Fermenter wandeln Bakterien die Zucker zu dem begehrten gasförmigen Kohlenwasserstoff um.

Chemische Umwandlung von Isobuten zu Isooktan

Die Synthese von Isooktan aus Isobuten wird in der chemischen Industrie zwar seit Jahren angewandt. »Nun ist die Herausforderung herauszufinden, wie sich die etablierten chemischen Verfahren auf den biobasierten Ausgangsstoff übertragen lassen«, erläutert Dr. Daniela Pufky-Heinrich, die das Projekt am Fraunhofer CBP leitet.

»Über den pflanzlichen Rohstoff und das biotechnische Produktionsverfahren könnten beispielsweise Substanzen in das Produkt gelangen, die als Katalysatorgift wirken oder den Verbrennungsprozess im Motor stören«, so die Chemikerin. Deshalb ist es wichtig, alle einzelnen Verfahrensschritte im Hinblick auf einen wirtschaftlichen Gesamtprozess, vom Zucker über das biobasierte Isobuten bis zum Kraftstoffadditiv, auszulegen. »Das bedeutet, dass wir jeden einzelnen Parameter untersuchen und wenn nötig anpassen müssen, zum Beispiel unsere Reinigungsstrategie der Intermediate oder des Endprodukts«, sagt Pufky-Heinrich.

Den optimierten Gesamtprozess gilt es dann vom Labor-, über den Technikums- bis zum Pilotmaßstab zu skalieren. »Parallel werden wir Mustermengen im Maßstab von etwa 100 Kilogramm für Anwendungsuntersuchungen in der Automobil- und Kraftstoffindustrie bereitstellen«, so Pufky-Heinrich.

Auch für die chemische Herstellung von ETBE, das aus biobasiertem Isobuten und Ethanol synthetisiert wird, wollen die Fraunhofer-Forscher verschiedene Verfahrensansätze untersuchen. Dieser Benzinzusatzstoff wird zunächst aus Chargen der biotechnologischen Isobuten-Produktion aus der Pilotanlage von Global Bioenergies in Pomacle, Frankreich, hergestellt.

Für die chemische Umwandlung werden die am Fraunhofer CBP in der Gruppe Chemische Verfahren vorhandenen hydrothermalen Reaktoreinheiten, für die anschließende Aufreinigung die Anlagen zur thermischen Aufbereitung genutzt.

Dr. Claudia Vorbeck | Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
Weitere Informationen:
http://www.igb.fraunhofer.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Der Buche in die Gene schauen - Vollständiges Genom der Rotbuche entschlüsselt
11.12.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

nachricht Mit den Augen der Biene: Zoologe der Uni Graz entwickelt Verfahren zur Verbesserung dunkler Bilder
11.12.2017 | Karl-Franzens-Universität Graz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Im Focus: Geburtshelfer und Wegweiser für Photonen

Gezielt Photonen erzeugen und ihren Weg kontrollieren: Das sollte mit einem neuen Design gelingen, das Würzburger Physiker für optische Antennen erarbeitet haben.

Atome und Moleküle können dazu gebracht werden, Lichtteilchen (Photonen) auszusenden. Dieser Vorgang verläuft aber ohne äußeren Eingriff ineffizient und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Goldmedaille für die praktischen Ergebnisse der Forschungsarbeit bei Nutricard

11.12.2017 | Unternehmensmeldung

Nachwuchs knackt Nüsse - Azubis der Friedhelm Loh Group für Projekte prämiert

11.12.2017 | Unternehmensmeldung

Mit 3D-Zellkulturen gegen Krebsresistenzen

11.12.2017 | Medizin Gesundheit