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Bioraffinerien Abwasser der Pyrolyse nutzbar machen

Redakteur: Manja Wühr

Verkohlungsprozesse wie die Hydrothermale Karbonisierung (HTC) und die Pyrolyse bieten interessante Anwendungsmöglichkeiten für zukünftige Bioraffineriekonzepte. Doch noch sind die schadstoffbelasteten Abwasser ein Problem. Forscher in Potsdam arbeiten an einer Lösung.

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HTC-Reaktor in Biokohle-Technikum des ATB
HTC-Reaktor in Biokohle-Technikum des ATB
(Bild: Foltan/ATB)

Potsdam – Die Verfahren zur Herstellung von Stoffen und Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen beruhen in der Regel auf biologischen oder thermochemischen Prozessen. Letztere bieten den Vorteil einer hohen Reaktionsgeschwindigkeit. Bei Temperaturen von 250 °C und mehr lassen sich organische Verbindungen, auch biologisch nur schwer abbaubare wie Lignin, rasch aufschließen.

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Thermochemische Prozesse sind jedoch sehr unspezifisch in der Produktbildung: Neben den gewünschten Wertstoffen fallen auch mehr oder weniger problematische organische Nebenprodukte an, etwa Phenole, Furane, Aldehyde und Ketone. Dies verringert die Ausbeute und verursacht zusätzliche Kosten für die Abwasserreinigung.

Biokohle und Syngas

Die Forscher der am Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim (ATB) ansässigen Nachwuchsgruppe APECS widmeten sich in ihrer Arbeit den flüssigen Nebenprodukten aus der thermochemischen Umwandlung von Biomasse. Untersucht wurden Abwässer aus der HTC sowie aus der Pyrolyse.

Hauptprodukt beider Prozesse ist Biokohle, ein kohlenstoff- und energiereicher Feststoff, der als Energieträger Verwendung finden kann, aber auch für eine Reihe weiterer Anwendungsbereiche geprüft wird - von der Bodenverbesserung bis zur Elektrotechnik. Nebenprodukte bei der Pyrolyse sind das sogenannte Syngas, ein energetisch gut verwertbares Gas, sowie ein Kondensat aus flüchtigen Verbindungen, für das es gegenwärtig noch keine ideale Nutzung gibt.

Bei der HTC fällt insbesondere eine flüssige Substanz an, die reich ist an verschiedenen organischen und mineralischen Verbindungen. Beide Abwässer erfordern eine gründliche Aufbereitung, bevor sie zurück in die Umwelt gelangen. In ihrem in der Fachzeitschrift „Bioresource Technology“ erschienenen Artikel berichten die Potsdamer Forscher über die erfolgreiche anaerobe biologische Umwandlung wasserlöslicher Pyrolysekondensate in Labortests.

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