Billiger Kraftstoff aus Zuckerrohr
Biokraftstoffe der zweiten Generation werden aus der Lignocellulose-Biomasse von Zuckerrohr gewonnen und bieten eine vielversprechende Alternative zu den bestehenden fossilen Brennstoffen. Der Kommerzialisierung und umfangreichen Nutzung von Biokraftstoffen der zweiten Generation steht jedoch eine Reihe an Hindernissen im Weg. Zuckerrohr-Bagasse, das fasrige Nebenprodukt aus den zerpressten Schäften, sowie die Zuckerrohrspitzen und Blätter (das Stroh) zählen zur Lignocellulose-Biomasse. Das EU-finanzierte Projekt "Conversion of sugar cane biomass into ethanol" (Canebiofuel) zielte durch Bildung einer neuen Wissensgrundlage über diese Bestandteile des Zuckerrohrs darauf ab, die aktuelle Technologien zu verbessern. Das Hauptziel war die Einrichtung einer wissenschaftlichen und technischen Plattform für die Umwandlung der Zuckerrohr-Biomasse in vergärbare Zucker sowie die weitere Integration dieses Vorgangs in die bestehende Produktion von Ethanolbrennstoff der ersten Generation. Hierzu wollten die Partner ein vertieftes Wissen über die strukturellen Bestandteile der Zuckerrohr-Biomasse und über den Einfluss einer Vorbehandlung und der enzymatischen Hydrolyse gewinnen. Die Vorbehandlung umfasst die Öffnung der Lignocellulose-Faserstruktur und ihrer Freilegung zur nachfolgenden enzymatischen Hydrolysebehandlung. Bei der Hydrolyse wird ein katalysierendes Enzym eingespeist, welches die vergärbaren Zucker aus den komplexeren Kohlehydraten herauslöst. Ziel des Canebiofuel-Projekts war die Identifikation des Bestandteils der Zuckerrohr-Biomasse, der am geeignetsten für eine enzym-basierte Umwandlungstechnik zur Produktion von Biokraftstoff war. Nach Sammlung von über 200 Tonnen an Zuckerrohr in Brasilien wandten die Konsortiumpartner chromatografische und spektrometrische Methoden an, um die chemische Zusammensetzung der Biomasse-Anteile zu analysieren. Versuche zur Tränkbarkeit der Zuckerrohr-Anteile wiesen auf, dass das Stroh leichter zu hydrolysieren und zu fermentieren war, was wiederum am ehesten auf die unterschiedliche Zusammensetzung und Morphologie im Vergleich zur Bagasse zurückzuschließen ist. Canebiofuel konnte den am besten geeigneten Enzymcocktail einkreisen, der für die optimale Umwandlung dieser Stoffe in Bioethanol erforderlich ist. Wie erwartet, zeigten Kostenmodelle auf, dass es schwierig ist, die Kosten ohne Subventionen so einzugrenzen, dass sie den Ethanolkosten von der Zuckerrohr-Umwandlung der ersten Generation gleichkommen. Allerdings fand man heraus, dass die Produktionskosten von Ethanol der zweiten Generation mit denen der stärkebasierten Ethanolproduktion in der EU gleichkommen, die Herstellung also wirtschaftlich tragbar wäre. Das Ergebnis des Canebiofuel-Projekts ist von maßgeblicher Bedeutung für den Energiesektor. Man fand heraus, dass die typische Zuckerrohr-Ernte in Brasilien bis zu 90 Millionen Tonnen an Stroh erzeugen könnte und somit ein massives Kraftstoffpotenzial für diesen "Zuckerrohrabfall" in sich trägt. Am wichtigsten aber ist die Tatsache, dass die Ethanol-Kraftstofferzeugung drastisch ansteigen könnte, ohne dabei mehr Land in Anspruch nehmen zu müssen.
