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 Rudolf-Virchow-Preis 2017 – wegweisende Forschung zu einer seltenen Form des Hodgkin-Lymphoms
23.06.2017 | Deutsche Gesellschaft für Pathologie e.V.

nachricht Repairon erhält Finanzierung für die Entwicklung künstlicher Herzmuskelgewebe
23.06.2017 | Deutsches Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung e.V.

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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften