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Biodiesel Biodiesel aus Pflanzenabfällen

| Redakteur: Sonja Beyer

Biodiesel aus Pflanzenabfällen, der direkt mit konventionellen Dieselkraftstoffen gemischt werden kann, ist das Ergebnis einer neuen Biodieselsynthese. Spanische Forscher haben das neue Verfahren entwickelt.

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Schematische Darstellung der Synthese, die aus Biomasse Biodiesel erzeugt. (Bild: Gesellschaft Deutscher Chemiker)
Schematische Darstellung der Synthese, die aus Biomasse Biodiesel erzeugt. (Bild: Gesellschaft Deutscher Chemiker)

Valencia/Spanien – Als Ersatz für fossilen Dieselkraftstoff wurde in den letzten zehn Jahren Biodiesel gefördert, in Form von Fettsäuremethylestern. Das Problem: Die dafür notwendigen Pflanzen wie Raps beanspruchen Kulturflächen, die dem Lebensmittelanbau nicht mehr zur Verfügung stehen. Deshalb soll die zweite Generation Biodiesel aus Pflanzenabfällen gewonnen werden. Avelino Corma und sein Team an der Universidad Politécnica de Valencia/Spanien haben ein neues Verfahren entwickelt und vorgestellt, das energieeffizient arbeiten, sehr hochwertigen Biodiesel-Treibstoff liefern und zudem keine organischen Lösungsmittel benötigen soll. Dies berichten sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie.

Erster Schritt ist die Umsetzung der Biomasse zu Furfural, ein etablierter industrieller Prozess. In Abwandlung eines weiteren gängigen Verfahrens lässt sich daraus hochselektiv 2-Methyl-Furfural (2MF) herstellen, ein Ring aus vier Kohlenstoffatomen und einem Sauerstoffatom, der eine Methylgruppe als Seitenkette trägt. „Dieses 2MF ist Ausgangprodukt unserer neuen Dieselsynthese“, so Corma. Zunächst werden drei Moleküle 2MF miteinander verknüpft. Gebraucht werden dazu nur Wasser und eine Säure als Katalysator. Dabei öffnet sich ein Drittel der Ringe und knüpft sich an je zwei weitere (Hydroxyalkylierung/Alkylierung). Die wässrige Phase, die auch den Katalysator enthält, soll sich von selbst von der organischen Phase mit dem Zwischenprodukt abtrennen und einfach entfernt lassen. Der Katalysator kann recycelt werden. In einer zweiten Reaktion müssen noch die beiden anderen Ringe geöffnet und die Sauerstoffatome entfernt werden. Das geht katalytisch mit einem speziellen platinhaltigen Katalysator (Hydrodeoxygenierung).

„Am Ende erreichten wir 87 Proznet der Produkte der Dieselfraktion in Form verzweigter Kohlenwasserstoffketten mit neun bis 16 Kohlenstoffatomen“, so Corma. „Das ist die beste bisher in der Literatur berichtete Ausbeute für Biodieselsynthesen.“ Gasförmige und leichtere Nebenprodukte lassen sich zur Wärmeerzeugung nutzen. Der entstehende Biodiesel habe eine ausgezeichnete Qualität (Cetanzahl 71, Pourpoint -90 °C) und könne direkt mit konventionellen Dieselkraftstoffen gemischt werden.

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