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Meilenstein: Von der Biomasse zum Kraftstoff

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Auf dem Weg zur Herstellung umweltfreundlicher Kraftstoffe aus Restbiomasse hat das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zusammen mit dem Technologiepartner Air Liquide Global E&C Solutions einen weiteren wesentlichen Schritt verwirklicht: Die zweite Prozessstufe der bioliq-Pilotanlage ist fertig – jetzt wurde der aufwändige Hochdruck-Flugstromvergaser bioliq II an den Betrieb übergeben. Das am KIT entwickelte Verfahren, das in vier Stufen abläuft, erlaubt es, hochwertige und motorenverträgliche Designerkraftstoffe für Diesel- und Ottomotoren herzustellen.

Biomasse zu Kraftstoff Bioliq VerfahrenCleantech News / Karlsruhe. Der gesamte bioliq-Prozess (Biomass to Liquid Karlsruhe) besteht aus vier Stufen. In Stufe I wird die trockene Restbiomasse, die räumlich weit verteilt anfällt und einen niedrigen Energiegehalt hat, dezentral durch Schnellpyrolyse in eine rohölartige Substanz von hoher Energiedichte umgewandelt. Der sogenannte bioliqSyncrude® lässt sich wirtschaftlich über lange Strecken transportieren und zentral weiterverarbeiten. In der zweiten Prozessstufe setzt der Hochdruck-Flugstromvergaser den bioliqSyncrude bei Temperaturen über 1 200 Grad Celsius und Drücken bis zu 80 bar zu einem teerfreien Synthesegas um.

Dieses Synthesegas besteht zum Großteil aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff. In dieser Stufe II stellen die hohen Temperaturen, der hohe Druck und die reaktiven Produkte große Anforderungen an den Prozess, die Instrumentierung, die Steuerung und die Sicherheitstechnik der Anlage. Bei der anschließenden Heißgasreinigung – Stufe III – geht es darum, Störstoffe wie Partikel, Chlor- und Stickstoff-Verbindungen aus dem Synthesegas abzutrennen. In der vierten und letzten Prozessstufe werden die Gasmoleküle gezielt zu maßgeschneiderten Kraftstoffen zusammengesetzt.

„Da das bioliq-Verfahren auf Stroh und weitere biogene Reststoffe zurückgreift, die nicht in Konkurrenz zur Nahrungs- oder Futtermittelproduktion stehen, sind wir somit in der Lage, einen wichtigen Teil zur Entwicklung alternativer Energielösungen beizutragen“, so Francois Venet, Vice President Air Liquide Global E&C Solutions.

Der Flugstromvergaser der Stufe II setzt das in der ersten Prozessstufe erzeugte flüssige Zwischenprodukt bioliqSyncrude zu einem teerfreien Synthesegas um. Da er im Versuchsbetrieb wahlweise bei zwei Druckstufen (40 bar und 80 bar) betrieben werden kann, bedeutet dies maximale Flexibilität für die nachgeschalteten Prozesstufen. Mit der Fertigstellung von bioliq® II ist ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zum Betrieb der gesamten Prozesskette von der Biomasse zum Kraftstoff erreicht. Insgesamt wurden für die Anlage 28 Mio. Euro investiert.

Der Flugstromvergaser wurde mit einem speziellen Anlagendesign ausgestattet. Dies hat den Vorteil, dass sich unterschiedliche Biomassen, selbst mit einem hohen Ascheanteil, verwerten lassen. Die verwendeten Werkstoffe halten korrosiven Einflüssen aus Bestandteilen der Biomasse stand und erlauben einen Betrieb bei hohen Drücken. Dies gewährleistet einen industrienahen Betrieb des Flugstromvergasers – er wird somit zu einer wichtigen Forschungsplattform am KIT.

„Der gesamte bioliq®-Prozess ist exemplarisch für die nachhaltige Nutzung von Biomasse und trägt wesentlich dazu bei, fossile Energieträger zu ersetzen und die CO2-Emissionen im Verkehrssektor zu verringern“, erklärte der KIT-Vizepräsident für Forschung und Innovation, Dr. Peter Fritz. „Mit dem Hochdruck-Flugstromvergaser steht dem KIT-Zentrum Energie nun ein hervorragendes Instrument zur Verfügung, das nicht nur die Industrietauglichkeit des bioliq®-Verfahrens beweisen kann“, erläutert der Projektleiter von bioliq® II, Professor Thomas Kolb. „Es wird auch wichtige Forschungsergebnisse im Bereich der Hochtemperaturverfahren generieren und damit zur Entwicklung neuer Technologien beitragen.“

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