Mikrowellen-assistierte katalytische Vorbehandlung lignocellulosehaltiger Reststoffe zur Steigerung der Fermentierbarkeit

Zur Verbesserung der Fermentierbarkeit wurde Weizenstroh unter definierten Bedingungen in wässriger Calziumhydroxidlösung in einer Sauerstoff Atmosphäre mit einem Mikrowellen Laborsystem behandelt. In der Folge kam es zu einer verstärkten Lösung der Biomasse, vor allem von Hemicellulosen. Der Lignin-Gehalt änderte sich hingegen kaum. Die biologische Verfügbarkeit der festen Rückstände charakterisiert durch den ELOS-Wert, stieg trotzdem spürbar an. Der signifikante Parameter für diesen Aufschluss ist dabei die Temperatur.

Zur Herstellung von Biotreibstoffen der 1. Generation kommen zur Zeit hauptsächlich mit landwirtschaftlichen Techniken produzierte Ausgangsstoffe wie Raps, Mais und Zuckerrohr zum Einsatz. Bei genauer Betrachtung dieser Prozesse zeigen sich dabei oftmals Konflikte. Hier sei beispielhaft auf die Flächenkonkurenz mit der Produktion von Nahrungsmitteln, dem erhöhtem Verbrauch an Düngemittel und Pestiziden, dem Verlust an Biodiversität durch den Monokulturanbau und die Auslaugung der Böden bzw. auch einer möglichen Eutrophierung hingewiesen.

Aus diesen Gründen rücken lignocellulosehaltige Biomassen, wie beispielhaft Ernterückstände und biologische Abfälle, in den Mittelpunkt der Bemühungen zur Herstellung von Biotreibstoffe der 2. Generation. Diese sind teilweise sehr kostengünstig und auch in großen Mengen verfügbar. Auf Grund ihrer strukturellen Zusammensetzung lassen sie sich aber nicht direkt fermentativ zu Biotreibstoffen umsetzen. Eine Vorbehandlung ist zwingend notwendig. Diese ist zur Zeit noch der limitierende Faktor, da sie den größten Teil der Bereitstellungskosten erfordern.



Copyright: © DGAW - Deutsche Gesellschaft für Abfallwirtschaft e.V.
Quelle: 4. Wissenschaftskongress März 2014 - Münster (März 2014)
Seiten: 4
Preis inkl. MwSt.: € 2,00
Autor: Gunter Weißbach

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