Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues Förderprojekt: Mikroreaktor Biodiesel aus Altspeisefetten mit überkriti-schem Methanol

15.05.2015

Biodiesel wird heute bevorzugt aus frischen Pflanzenölen hergestellt. Dies geschieht unter Einsatz eines Katalysators, der nach der Umesterung aufwändig abgetrennt werden muss. Frische Pflanzenöle als Rohstoff stehen wegen ihrer Konkurrenz zur Lebensmittelherstellung in der Kritik.

In diesem Projekt soll ein neues Verfahren auf Basis von Altspeisefett entwickelt werden. Die Anforderungen an die Verarbeitung dieses Rohstoffes sind groß, da er Verunreinigungen und freie Fettsäuren enthält, die die Umesterung erschweren.

Im neuen Verfahren soll überkritisches Methanol in einem Mikroreaktor verwendet werden. Bei erfolgreichem Verlauf würde ein katalysatorfreies Verfahren zur Verfügung stehen, das die Biodieselgewinnung aus stark verunreinigtem und preiswertem Altspeisefett ermöglicht.

Zielsetzung:
In dem geplanten Vorhaben soll die Grundlage für ein neues Verfahren zur Biodieselherstellung aus Altspeiseölen und -fetten geschaffen werden. Biodiesel, chemisch Fettsäuremethylester, ist ein Kraftstoff, der durch Umesterung von pflanzlichen oder tierischen Fetten und Ölen hergestellt wird. Das gebräuchlichste Verfahren ist die basisch katalysierte Umesterung. Dabei kommen als Katalysatoren üblicherweise Natronlauge oder Natriummethylat zum Einsatz.

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens, das es erlaubt, auch Altspeiseöl von schlechter Qualität oder die Abfallprodukte aus der Biodieselproduktion als Rohstoff ohne hohen Ausbeuteverlust zu verwenden. Das Verfahren soll ohne Katalysator auskommen und ein Endprodukt von so guter Qualität liefern, dass aufwändige Reinigungsschritte nicht mehr nötig sind.

Dazu sollen Methanol im überkritischen Zustand eingesetzt und gleichzeitig mikrostrukturierte Reaktoren verwendet werden. Die Verwendung von überkritischem Methanol, das bei Temperaturen von 250 bis 350° C und Drücken von 80 bis 400 bar realisiert wird, erfordert druckstabile Reaktoren wie z. B. die Mikroreaktoren des Forschungspartners, dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Ferner bieten die Mikroreaktoren den Vorteil, durch ihr sehr großes Oberflächen-Volumen-Verhältnis hohe Wärmeleistungen rasch transportieren zu können. Dazu soll zunächst am KIT eine Versuchsanlage vorbereitet werden, um Untersuchungen mit überkritischem Methanol in Mikroreaktoren durchzuführen. Es sind auch laserbasierte Verfahren vorgesehen, um innerhalb eines Mikrokanals die chemische Reaktion in-situ beobachten zu können. Mit dieser Versuchsanlage soll das Verfahren erprobt und optimiert werden.

In der zweiten Hälfte des Vorhabens sind die Verfahrensentwicklung sowie die Auslegung des Mehrkanal-Mikroreaktors und die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung vorgesehen.

Bei erfolgreichem Verlauf des Vorhabens würde das neue Verfahren folgende Vorteile mit sich bringen:
- Es würde einen breiten Rohstoffeinsatz von Altspeisefetten mit hohem Gehalt an freien Fettsäuren ermöglichen.
- Der Katalysator würde wegfallen (und damit auch der Umgang mit einem Gefahrstoff).
- Der Prozesswassereinsatz würde reduziert werden.
- Der Anfall an minderwertigen Nebenprodukten und Seifen würde wegfallen bzw. verringert werden.
- Die Anzahl der Prozessschritte bei der Umesterung könnte deutlich reduziert werden.
- Die Verwendung der Mikroreaktoren würde die Wärmerückgewinnung und damit eine Erhöhung der Energieeffizienz ermöglichen.

Einschätzung:
Biokraftstoffe, wie Bioethanol oder Biodiesel, spielen eine wichtige Rolle beim Klimaschutz und bei der Energieversorgung. Durch ihre Verwendung sinkt die Abhängigkeit von immer knapper werdenden fossilen Rohstoffen. Mit der Erneuerbaren Energien Richtlinie der EU soll der Anteil der erneuerbaren Energien im Verkehrssektor bis zum Jahr 2020 auf 10 % gesteigert werden. Umweltvorteile liefert Biodiesel insbesondere dann, wenn der Rohstoff nicht frisches Pflanzenöl, sondern Altspeisefett ist. Dessen Verarbeitung zu Biodiesel erfordert aufgrund der recht inhomogenen Beschaffenheit und der Verunreinigungen eine besondere Prozessführung. Die heute etablierten Anlagen zur Herstellung von Biodiesel wurden ursprünglich überwiegend für die Verwendung von Rapsöl konzipiert und entwickelt. Altspeisefett, insbesondere jenes mit einem hohen Anteil an freien Fettsäuren, macht die Entwicklung neuer und effizienter Prozesse erforderlich. Biowerk Sohland GmbH ist jetzt schon in der Lage, Altspeisefett als Rohstoff zu verwenden – derzeit werden fast 80 % des Biodiesels bei Biowerk Sohland aus Altspeisefett gewonnen. Jedoch gelingt es nicht, Altspeiseöle mit sehr hohen Fettsäuregehalten oder anderen starken Verunreinigungen, wie Wasser und Feststoffen, energieeffizient und chemikalienarm zu verarbeiten. Aus Umweltgesichtspunkten sind aber gerade diese Rohstoffe von besonderem Interesse und versprechen ein besonders hohes Umweltentlastungspotenzial.

Ansprechpartner zum Projekt:

Projektpartner: Biowerk Sohland GmbH, Sohland an der Spree, Sachsen
Name: Protze
Vorname: Corina
Tel., Fax: 035936/455 0 035936/455 29
E-Mail: c.protze@biowerk-sohland.de
AZ: 31249
Fördersumme DBU: 245.402 Euro

Franz-Georg Elpers | Deutsche Bundesstiftung Umwelt
Weitere Informationen:
http://www.dbu.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Innovationspreis 2017 der Deutschen Hochschulmedizin e.V.
24.04.2017 | Deutsche Hochschulmedizin e.V.

nachricht EU-Förderung in Millionenhöhe für Regensburger Wissenschaftler
21.04.2017 | Universität Regensburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

Jenaer Akustik-Tag: Belastende Geräusche minimieren - für den Schutz des Gehörs

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Die Kieler Förde – ein Trainingsbecken für Miesmuscheln

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mikroskop im Kugelschreiberformat: Auf dem Weg zur endoskopischen Krebsdiagnose

28.04.2017 | Medizintechnik

Leipziger Forscher kreieren borhaltiges künstliches Vitamin

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie