Umwandlung von Rückständen aus der Landwirtschaft in nachhaltigen Kraftstoff
Der deutsche Geschäftsbereich des Schweizer Unternehmens Clariant, Koordinator des EU-finanzierten Projekts LIGNOFLAG, hat das Spektrum der Rohstoffe für die Biokraftstoffproduktion erweitert, wodurch diese möglicherweise nachhaltiger wird und weniger mit der Nahrungsmittelproduktion konkurriert.
Überwindung der Hindernisse für die kommerzielle Produktion von Bioethanol
„Zellulose-Ethanol zum Beispiel ist ein fortgeschrittener Biokraftstoff aus zellulosehaltigen Materialien wie Weizenstroh, Maisstroh, Reisstroh, Zuckerrohr und Bagasse“, erklärt Ralf Hortsch, Leiter Strategie und Marketing des Geschäftssegments Biokraftstoffe & Derivate bei Clariant. Bislang bestand die Herausforderung darin, ein Verfahren zu entwickeln, das technologisch machbar und rentabel ist. „Die innovative sunliquid®-Technologie von Clariant ist auf dem Weg, diese Anforderungen zu erfüllen und Rückstände aus der Landwirtschaft effizient in klimafreundliche, fortgeschrittene Biokraftstoffe umzuwandeln“, ergänzt Hortsch. Clariant hat mit Unterstützung durch LIGNOFLAG-Finanzierung eine Produktionsanlage in kommerzieller Größe in Podari, Rumänien, gebaut und setzt hier das sunliquid®-Verfahren ein. Ein wichtiges Merkmal ist die chemiefreie Vorbehandlung, die zu einem saubereren Betrieb beiträgt. In das Verfahren ist außerdem eine Enzymproduktion integriert, die nicht nur die Kosten minimiert, sondern auch die Lagerung und den Transport der Enzyme überflüssig macht. Diese Enzyme sind maßgeschneidert und für maximale Effizienz optimiert. Wichtig ist, dass mithilfe der Technologie zwei Arten von Zuckern – Glukose und Xylose – effektiv in Ethanol umwandelt werden. Daher trägt die Verwendung mehrerer Teile des Einsatzstoffes dazu bei, die Effizienz und die Ausbeute des Verfahrens zu steigern. „Die Anlage in kommerzieller Größe befindet sich in der Anlaufphase und eröffnet die Möglichkeit, eine neue Wertschöpfungskette vom Lignozellulose-Einsatzstoff bis zum Zellulose-Ethanol zu schaffen, einschließlich des Produktvertriebs und der Valorisierung von Nebenprodukten“, erklärt Stefan Brejc, Vizepräsident des Geschäftssegments Biokraftstoffe & Derivate bei Clariant. „Dadurch entstehen neue Optionen nicht nur für den Einsatz im Straßenverkehr, sondern auch als CO2-armer Einsatzstoff für nachhaltigen Flugkraftstoff (SAF) oder Ethylen.“
Die Vorteile der Technologie erstrecken sich auf viele Bereiche
Die Forschenden richteten ihren Blick auf die gesamte Wertschöpfungskette, vom Rohstoff bis zum Produkt, und konnten so die Hürden für die Markteinführung von Zellulose-Ethanol erfolgreich überwinden. „Wir zielen hauptsächlich auf den Straßenverkehrsmarkt ab und mischen daher Ethanol mit Benzin, um einen fortgeschrittenen Biokraftstoff zu schaffen. Dies steht im Einklang mit der EU-Richtlinie zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen RED II, die die Verwendung solcher Kraftstoffe vorschreibt. Unsere Technologie zeichnet sich durch erhebliche CO2-Einsparungen und ihre Einstufung als fortgeschrittener Biokraftstoff aus“, betont Brejc. „Darüber hinaus können wir uns im Zuge der zunehmenden umweltfreundlichen Mobilität vorstellen, die Verwendung von Zellulose-Ethanol für nachhaltige Flugkraftstoffe auszuweiten, was uns für die Initiative ‚ReFuelEU Aviation‘ qualifiziert.“ Eine weitere vielversprechende Anwendung ist die Verwendung von 2G-Ethanol als Einsatzstoff für den Chemiesektor. Zellulose-Ethanol könnte in grünes Ethylen umgewandelt werden, einen wichtigen Bestandteil von umweltfreundlichem Verpackungsmaterial. Die Technologie von Clariant wird erhebliche Auswirkungen auf Sozioökonomie und Umwelt haben. „Sie soll dazu beitragen, eine neue biobasierte Wertschöpfungskette für die Produktion von Zellulose-Ethanol zu schaffen und die CO2-Emissionen im Vergleich zu fossilen Alternativen um bis zu 95 % zu senken. Außerdem werden Rückstände aus der Landwirtschaft – ein lokaler und derzeit nicht ausreichend genutzter erneuerbarer Einsatzstoff – mobilisiert und der Übergang von einer auf fossilen Rohstoffen basierenden Wirtschaft zu einer biobasierten Kreislaufwirtschaft unterstützt“, so Brejc abschließend.
Schlüsselbegriffe
LIGNOFLAG, Zellulose-Ethanol, Clariant, Biokraftstoff, sunliquid®, Rückstände aus der Landwirtschaft, Zucker, Bioethanol
