Udskiftning af råolie med alternative brændstoffer:Biobrændstof fra en beholder

Tidligere uudnyttet organisk affald kan omdannes til biobrændstof, med teknologi udviklet af forskere fra EU BIOGO -projektet.

Mere end fire milliarder tons råolie produceres hvert år. Elektricitet fra vind, sol- og vandkraftværker kan ikke helt fortrænge fossile energikilder. I bedste fald, vedvarende energikilder kan dække den energi, der er nødvendig for at drive alle elbiler og til at generere brint til brændselscellebiler. Selv da, benzin vil stadig være påkrævet for at drive forbrændingsmotorer, som vil fungere i årtier fremover. Den eneste bæredygtige måde at holde os mobile på er at udskifte denne benzin med alternative brændstoffer.

Forskere ved Fraunhofer Institute for Microengineering and Microsystems IMM, arbejder sammen med tolv forskergrupper fra syv lande i EU -projektet BIOGO, har udviklet en teknik til at producere netop sådan et miljøvenligt biobrændstof. Det nye brændsels ingredienser kommer fra skove:"Træaffald og træbark findes i store mængder i hele Europa, men, indtil nu, er alle blevet ignoreret som en ressource. Det gør dem til et ideelt råmateriale, da de ikke behøver at være specielt dyrket og dermed ikke vil konkurrere med fødevareproduktion, "forklarer prof. Gunther Kolb fra Fraunhofer IMM, der koordinerede EU -projektet. Hvad mere er, brug af træaffald er klimaneutralt, siden omdannelse til brændsel til forbrænding kun frigiver kuldioxid, som træerne tidligere udtrak fra atmosfæren, da de voksede. Med andre ord, ingen yderligere drivhusgasser frigives til atmosfæren. Oven i købet, brændstoffet kan genereres fra træaffald, uanset hvor træer vokser. I modsætning til petroleum, det behøver ikke at blive transporteret først fra kilden til raffinaderier og derefter til tankstationer. "En vigtig komponent i BIOGO -konceptet er decentral produktion, "siger Kolb." For at opnå dette, Vi har udviklet mobile produktionsenheder, der kan opbevares i containere og installeres, hvor de er nødvendige. "

Mobile produktionsenheder

En prototype af et nyt biobrændselsanlæg står i gården bag Fraunhofer Institute. Affaldsprodukter fra træindustrien omdannes i den hvide beholder til benzin af høj kvalitet.

"Målet med BIOGO-projektet var at udvikle et anlæg, der kunne passe i en 40-fods container med standardmål på 12 x 3 x 3 meter, og det kunne rumme alle proceduremæssige og behandlingstrin, "sådan forklarer Kolb resultatet af fire års intensiv forskning og udvikling." Samtidig, vi var nødt til at gøre fremstillingsprocessen så miljøvenlig og ressourceeffektiv som muligt.

I en første procesfase, udviklet af det italienske firma Spike Renewables, træaffaldet opvarmes til et mørkt, viskøs pyrolyseolie. Dette kan behandles yderligere i det mobile anlæg. Reaktionskamrene til dette formål, kaldet mikroreaktorer, er udviklet af forskere ved Fraunhofer Institute i Mainz. Den første reaktor omdanner pyrolyseolien til syntesegas ved tilsætning af varme, luft, og damp. Denne gas bruges til at producere methanol i det andet trin. Udvinding af ilt fra dette, resulterer i syntetisk benzin. "Udfordringen var at optimere processen, så vi ville ende med et brændstof, der kemisk ikke kan skelnes fra standard benzin, «siger Kolb.

Nanokatalysatorer sparer ressourcer

Katalysatorer er nødvendige for at fremskynde de kemiske reaktioner. Indtil nu, store mængder ædle metaller og sjældne jordartselementer var nødvendige for at producere sådanne katalysatorer. I BIOGO -projektet forskere ved Teer Coatings udviklede en metode til at anvende små klynger af katalytisk aktive stoffer på overflader. Dette producerer højtydende nanokatalysatorer, der sparer ressourcer.

Det sidste trin, der var nødvendigt for at udvikle det mobile produktionsanlæg, var at integrere hele teknologien i en container, der kunne opfylde alle krav til sikkerhed og brandbeskyttelse. Fraunhofer -forskere sammen med Microinnova, en østrigsk partner i projektet, leverede den tekniske ekspertise til anlæggene. EcoTrainer@ container -teknologien blev udviklet af firmaet Evonik. Prototypen blev designet til at rumme endnu større reaktorer. I de kommende år, BIOGO -teams planlægger at videreudvikle anlægget, med målet om at producere hele 1000 liter øko-brændstof om dagen.

Vil vi sandsynligvis se benzin forsvinde fra tankstationer og blive solgt i skoven sammen med containere? ”Det vil afhænge af de politiske omstændigheder, "siger Kolb." Så længe olieprisen forbliver på sit nuværende niveau, den nye teknologi vil ikke kunne konkurrere. Det centrale spørgsmål vil være, om vi i Europa virkelig ønsker at bevæge os væk fra fossile råvarer og er parate til at fritage miljøbrændstoffer fra beskatning eller subsidiere deres produktion. "

Takket være BIOGO, ekspertisen til at producere bæredygtigt brændstof findes. Da det træbaserede brændstof har de samme kemiske egenskaber som standard benzin, det nye råmateriale kan enten blandes til benzin eller gradvist erstatte det helt. I mellemtiden, Mainz -forskerteamet håber også på at kunne bruge de decentrale og fleksible beholdere til andre applikationer:Den kemiske og petrokemiske industri, for eksempel, har vist stor interesse for mini-fabrikskonceptet. Kemiske virksomheder kunne bruge containere til at gøre deres processer mere fleksible og til at reagere hurtigere på deres kunders behov.