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13.06.2022 13:21

Vom Stroh zum flüssigen Kraftstoff: Forschenden gelingt Umwandlung ohne zusätzliche Energie

Silke Paradowski Stabsstelle Kommunikation und Medien
Technische Universität Darmstadt

    Darmstadt, 13. Juni 2022. Forschende der TU Darmstadt haben einen wichtigen Erfolg zur Produktion von nachhaltigen Biotreibstoffen für den Transportsektor erzielt. Mit einer neuen Vergasertechnologie gelang es ihnen weltweit erstmalig, ohne zusätzliche externe Energie biogene Reststoffe wie Weizenstroh zu stofflich nutzbarem Synthesegas umzuwandeln. Das Verfahren könnte dazu beitragen, die Transportbranche in Richtung CO2-Neutralität zu bewegen.

    Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Energiesysteme und Energietechnik (EST) verwendeten dafür unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Bernd Epple die modulare Pilotanlage mit einer Leistung von einem Megawatt an der Lichtwiese, um die gesamte Prozesskette von der rohen Biomasse bis zum flüssigen Kraftstoff zu demonstrieren. Die Forschungen fanden im Rahmen des Horizon-2020-Forschungsprojekts CLARA (Chemical Looping Gasification for Sustainable Production of Biofuels) statt, das vom EST koordiniert wird.
    Bei der Vergasung werden in einem Reaktor (Vergaser) Stoffe erhitzt und in gasförmige Produkte überführt. Ein Beispiel für dieses Verfahren ist die Kohlevergasung, bei der aus Kohle Syntheseprodukte wie zum Beispiel Methanol als Grundstoff für die chemische Industrie gewonnen werden – ein Prozess, der außerhalb Europas noch verbreitet ist. Die Vergasung von Abfallstoffen zu Synthesegasen ist ein Weg, um den enthaltenen Kohlenstoff als Grundlage für neue Chemikalien nutzbar zu machen
    Der Hauptvorteil der neuartigen Vergaser-Technologie besteht darin, dass der für eine effiziente Umwandlung der Einsatzstoffe erforderliche Sauerstoff durch die zyklische Reduktion und Oxidation eines reichlich vorhandenen, ungiftigen Metalloxids bereitgestellt wird. Daher ist das Vergaserkonzept nicht auf kostspieligen reinen Sauerstoff angewiesen, der üblicherweise für Vergasungsprozesse erforderlich ist. Darüber hinaus ermöglicht die Technologie eine effiziente Abtrennung des während des Vergasungsschritts gebildeten Kohlendioxids aus dem Produktgas in der nachgeschalteten Synthesegasreinigungsanlage, so dass die gesamte Prozesskette von der Biomasse zum Kraftstoff einen negativen CO2-Fußabdruck aufweist.
    Als nächste Schritte planen die Beteiligten des Projekts CLARA, zwei weitere Versuchskampagnen mit der Pilotanlage im Ein-MWth-Maßstab. Dabei wollen sie zum einen den Vergasungsbetrieb optimieren. Zum anderen sollen die folgenden Prozessschritte demonstriert werden: die Nachbehandlung und Reinigung des gewonnenen Synthesegases sowie die abschließende Synthese flüssiger Kraftstoffe. Sofern die Entwicklung weiter erfolgreich verläuft, könnte das Verfahren schließlich großtechnisch umgesetzt werden.

    Ziel des CLARA-Horizon-2020-Projekts ist die Entwicklung eines Konzepts zur Herstellung von Biokraftstoffen durch „Chemical Looping Gasification“ von biogenen Reststoffen. Durch Spitzenforschung und interdisziplinäre Zusammenarbeit untersucht das CLARA-Konsortium, das sich aus 13 internationalen Mitgliedern zusammensetzt, unter Leitung der TU Darmstadt, die gesamte Kette von der Biomasse bis zum Kraftstoff. Dadurch wird der Grundstein für das neuartige Vergasungsverfahren Chemical Looping Gasification hin zur Marktreife gesetzt. Das Projekt wird von der Europäischen Union mit einem Volumen von knapp fünf Millionen Euro im Rahmenprogramm Horizon 2020 gefördert.

    Weitere Projektpartner:
    repotec, Chalmers University of Technology, Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas, RWE Power AG, Fundación CENER-CIEMAT, University of L’Aquila – Department of Industrial Engineering, Vienna University of Technology, Forschungszentrum Jülich GmbH, AB TORKAPPARATER, University of Ulster, Centre for Research and Technology Hellas, Unipetrol Centre for Research and Education

    Über die TU Darmstadt
    Die TU Darmstadt zählt zu den führenden Technischen Universitäten in Deutschland und steht für exzellente und relevante Wissenschaft. Globale Transformationen – von der Energiewende über Industrie 4.0 bis zur Künstlichen Intelligenz – gestaltet die TU Darmstadt durch herausragende Erkenntnisse und zukunftsweisende Studienangebote entscheidend mit.
    Ihre Spitzenforschung bündelt die TU Darmstadt in drei Feldern: Energy and Environment, Information and Intelligence, Matter and Materials. Ihre problemzentrierte Interdisziplinarität und der produktive Austausch mit Gesellschaft, Wirtschaft und Politik erzeugen Fortschritte für eine weltweit nachhaltige Entwicklung.
    Seit ihrer Gründung 1877 zählt die TU Darmstadt zu den am stärksten international geprägten Universitäten in Deutschland; als Europäische Technische Universität baut sie in der Allianz Unite! einen transeuropäischen Campus auf. Mit ihren Partnern der Rhein-Main-Universitäten – der Goethe-Universität Frankfurt und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz – entwickelt sie die Metropolregion Frankfurt-Rhein-Main als global attraktiven Wissenschaftsraum weiter.

    www.tu-darmstadt.de

    MI-Nr. 37/2022, Paul Dieringer/Falko Marx


    Wissenschaftliche Ansprechpartner:

    Prof. Dr.-Ing Bernd Epple
    Tel.: +49 6151/16-23001
    E-Mail: bernd.epple@est.tu-darmstadt.de

    Dr.-Ing. Jochen Ströhle
    Tel.: +49 6151/16-23003
    E-Mail: jochen.stroehle@est.tu-darmstadt.de


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten, Wissenschaftler
    Chemie, Energie, Maschinenbau, Umwelt / Ökologie, Verkehr / Transport
    überregional
    Forschungsergebnisse, Forschungsprojekte
    Deutsch


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