Produktion af drop-in brændstof fra biomasse ved mikrobiel og elektrokemisk omdannelse

Forskere ved Helmholtz Center for Miljøforskning (UFZ), universitetet i Tübingen, Cornell University, og Deutsche Biomasseforschungszentrum (DBFZ) har vist, at kombinationen af ​​mikrobiel og elektrokemisk omdannelse af biomasse kan give værdifulde produkter. For eksempel med majsøl og majsensilage har de opnået energitætte alkaner med dieselbrændstoflignende egenskaber ved højt kulstof- og energiudbytte. Deres arbejde er udgivet i Energi- og miljøvidenskab .

Teknologier, der tillader bevarelse af knappe fossile ressourcer, vil bane vejen for ressourcesikkerhed. De to hovedfaktorer, der bidrager til en bæredygtig fremtidig industri, er kilden til elektrisk energi og kulstofråstoffet. Først, elproduktion baseret på vedvarende ressourcer, såsom vind- og solenergi, er forfremmet. Sekund, vedvarende råmaterialer og affaldsstrømme betragtes som værdifulde forløbere for produktion af råvarer og brændstoffer. At bygge en bro mellem begge faktorer betyder, at omdannelsen af ​​elektrisk energi – især fra lokale spidsproduktioner – forbindes til kemiske energibærere og råvarer. Forskere i et konsortium ledet af Dr. Falk Harnisch fra UFZ viser, at denne bro kan bygges.

"Brug af kombinerede mikrobielle og elektrokemiske omdannelser kan føre til faciliteter, som vi kan betegne som et bioelektroraffinaderi. Derved, bioelektroraffinaderier integrerer biomasseomdannelsesprocesser og udstyr til fremstilling af brændstoffer, strøm, og kemikalier fra biomasse, og er baseret på kombinationen af ​​mikrobielle og elektrokemiske omdannelser", Harnisch siger. I en forskningsartikel er der givet et proof of concept, at biomasse kan omdannes til kemikalier med brændstoflignende egenskaber. Undersøgelsen nåede allerede et udbytte på 50 %, når man overvejede hele proceslinjen og brugte majsøl som råmateriale. "Majsøl blev brugt i denne undersøgelse, en værdifuld biomassestrøm" Prof. Dr. Lars Angenent fra universitetet i Tübingen, der var medforfatter til denne undersøgelse, tilføjer og understreger yderligere, at "i andre undersøgelser har vi allerede erstattet majsøl med ægte affaldsstrømme til produktion af det mellemliggende carboxylat for at skubbe kulstof nyttiggørelse fra affald fremad." Falk Harnisch understregede, at denne undersøgelse kun vil være et første skridt "Vi har nu vist gennemførligheden af ​​en sådan proceslinje i laboratorieskala. Udfordringen er at forbedre hvert enkelt procestrin og udføre opskalering for at tillade realisering i teknisk skala. Hvorvidt denne specifikke proces kan være økonomisk rentabel i slutningen, vil også være et spørgsmål om den politiske ramme. Under alle omstændigheder ser jeg et stort potentiale for proceslinjer for at få andre produkter, bruge forskelligt råmateriale osv., når du griber kraften i kombinerede mikrobielle og elektrokemiske omdannelser." Lars Angenent, på tur, opsummerer, at der måske er et endnu vigtigere aspekt af denne undersøgelse. Produkterne fra den kontinuerlige mikrobielle omdannelse kan hurtigt omdannes til et rigtigt brændstof med den intermitterende og meget hurtigere elektrokemiske omdannelse. I tider med overskud af elektricitet fungerer dette brændstof så som elektricitetslager.