Biodiesel aus Mikroalgen

Microalgae Biodiesel by IGV Biotech

Die Weiterentwicklung von Photobioreaktoren wird gegenwärtig von der Suche nach Alternativen zum Erdöl getrieben. IGV Biotech engagiert sich sehr für diese Zukunftsperspektive, indem bestehende Photobioreaktor-Technologien ständig optimiert und neue Ansätze untersucht und in die Realität umgesetzt werden. Die Erzeugung von preisgünstiger Biomasse steht dabei genauso im Focus, wie gleichbleibende Produktivitäten und Produktqualitäten, damit auch die nachgeschalteten Technologien möglichst kontinuierlich arbeiten können. Die ersten Schritte neuer Entwicklungen sind bereits erfolgreich getan. Клуб эльдорадо казино на finestroom.ru - реальный интерес для высокого уровня адреналина в крови

Mikroalgen besitzen mit ihrem Wachstumspotential und den damit erzielbaren Flächenerträgen ein herausragendes Potenzial. Im Verhältnis zur in Deutschland verbreitetsten Ölpflanze Raps erreichen Mikroalgen dann einen mehr als 10-fach verbesserten Flächenertrag. Darüber hinaus besitzen Mikroalgen die Fähigkeit zur Bindung von Abgas-CO2 und dem Wachstum auf Nährstoffen aus Abwasser. Basierend auf den Reststoffen der industriellen Gesellschaft sind Mikroalgen also in der Lage, große Mengen Biomasse zu bilden. Während sie das tun, bilden Mikroalgen auch eine bestimmte Komponente, die die Forscherwelt besonders interessiert: Öl. Genauer gesagt: Pflanzenöl. Noch genauer gesagt: ein Mix aus verschiedenen in Triacylglyceriden gebundenen und häufig mehrfach ungesättigten Fettsäuren.

Botryococcus braunii oil fluor IGV Biotech

Diese Öl-Fraktion von Mikroalgen kann nach klassischer Verfahrensweise der Umesterung in Biodiesel umgewandelt werden. Dabei wird das extrahierte Algenöl zusammen mit Methanol und einem Katalysator erhitzt, wobei Glycerin aus dem Öl abgetrennt wird und sich die dann freien Fettsäuren mit je einem Methanol-Molekül zu einem Biodiesel-Molekül verbinden. Nach einem Wasch- und einem Raffinationsvorgang können viele handelsübliche Dieselfahrzeuge dieses Naturprodukt tanken und stoßen beim Fahren nur so viel CO2 aus, wie die Algen beim Wachsen aufgenommen haben. Basierend auf diesem Grundgedanken forschen weltweit viele Gruppen zum Beispiel an der Mikroalge Botryococcus braunii (nebenstehendes Photo).

Wirkungsgrad und Qualität von Biodiesel aus Mikroalgen

Manche Mikroalgen wie B. braunii schaffen unter bestimmten Mangelbedingungen Öl-Gehalte von bis zu 80%. Mit einer gedanklichen Spielerei werden diese Gehalte auf die Flächenerträge übertragen, die die verschiedenen Konzepte von Photobioreaktoren bieten, und im Anschluss in die Biodieselproduktion übertragen.  Den Mikroalgen wird daher eine sonnige Zukunft versprochen – nicht ganz zu Unrecht, da die Wachstumsmeister der Mikroalgen-Familie die Versuchsergebnisse immer wieder bestätigen.

Allerdings vergessen viele Präsentationen beispielsweise die vielen ungesättigten Fettsäuren. Diese sind in der Humanernährung erwünscht, setzen aber im Energiesektor die Reinheit, die Oxidationsstabiliät und damit die Haltbarkeit des Produktes herab. Um die in der DIN EN 14214 für Biodiesel aufgeführten Normwerte zu erfüllen, muss der Algenbiodiesel mit Oxidationsstabilisatoren und Konservierungsmitteln von der korrosiven Eigenschaft der Kohlenstoffdoppelbindungen befreit werden. Eine Untersuchung, die diesen Chemikalieneinsatz zusammen mit der nötigen erweiterten Verfahrenstechnik bilanziert, liegt nach aktuellem Wissensstand noch nicht vor.

Biokraftstoff aus Mikroalgen: besser als Biodiesel

EADS and IGV ILA-2010 Aircraft with microalgae biofuel

Der Begriff „Biodiesel“ ist im allgemeinen Sprachgebrauch mit dem Verfahren der Umesterung verknüpft. Diese Bezeichnung sollte in der Algenbranche durch den ebenso gebräuchlichen Begriff „Biokraftstoff“ ersetzt werden. Die Mikroalgen werden dadurch nicht schlechter sondern sogar noch besser. Wird die verfahrenstechnische Freiheit beispielsweise dazu genutzt, die Mikroalgen nach der Extraktion mit Hydrier-, Isomerisierungs- und Raffinationsverfahren umzuwandeln, so erhält man ein Gemisch aus verschiedensten Kohlenwasserstoffen, die fossilem Öl chemisch ähnlicher sind, als herkömmliches Pflanzenöl. Entsprechend erzeugter Flugzeugkraftstoff hat in der Vergangenheit sogar einen im Vergleich zum fossilen Kraftstoff erhöhten spezifischen Heizwert gezeigt.

Zusätzlich werden durch diese Verfahrensführung auch andere lipophile Bestandteile der Mikrolagen genutzt, die gerade in Spezies der Wachstumsmeister bei weitem überwiegen. Aber dies ist nicht der einzige Verfahrensvorteil. Bei der Betrachtung von Fettsäurespektren von Mikroalgen fällt auf, dass der Großteil der Kohlenstoffketten häufige höhere Kettenlängen von bis zu 30 C-Atomen aufweist. Dies ist für Dieselaggregate nicht mehr geeignet und Flugzeugturbinen erfordern mit einer Kettenlänge von 8 bis 12 C-Atomen einen komplett anderen Aufbau. Diese Umwandlung der lipophilen Algenbestandteile lässt sich hier im Unterschied zur Umesterung durchführen.

Biokraftstoff aus Mikroalgen: Perspektive

Die Technologien zur Erzeugung von Biokraftstoff aus Mikroalgen existieren. Zu meisternde Herausforderungen bestehen zum einen in der kostengünstigen Erzeugung großer Mengen von Mikroalgen. Zum anderen müssen wirtschaftliche Nutzungskonzepte der nicht zur Biokraftstoffherstellung geeigneten Mikroalgen-Komponenten, wie der Proteine, zur Marktreife gebracht werden. Zu guter Letzt muss die im Unterschied zur Umesterung noch nicht in dezentralem Maßstab verfügbare Raffinations- und Hydriertechnologie aus dem großindustriellen petrochemischen Maßstab wirtschaftlich herunterskaliert werden.

Halten Sie sich auf dieser Homepage auf dem Laufenden.