IEA IETS Annex 17: Artikel "Membrantechnologien als vielversprechende Verfahren in der Bio-Raffinerie" (2020)

Vor dem Hintergrund der globalen Bevölkerungsentwicklung und dem fortschreitenden Klimawandel ergeben sich beim Umstieg von einer erdölbasierten auf eine biobasierte Industrie die technologischen und sozialen Herausforderungen, die wachsende Weltbevölkerung ausreichend mit Nahrungsmitteln, Rohstoffen und Energie zu versorgen und diese Versorgung in Einklang mit Umwelt und Natur zu bringen. Der Artikel ist in der Zeitschrift „nachhaltige technologien“ Ausgabe 01-2020 erschienen.

Herausgeber: AEE - Dachverband, nachhaltige technologien 01-2020, Seite 20-22
Deutsch, 3 Seiten

Inhaltsbeschreibung

Um Prozessströme in einem Bioraffinerieansatz energetisch und stofflich bestmöglich nutzen zu können, ergeben sich einerseits Herausforderungen aus der komplexen aber auch stark variierenden Matrix von Prozessströmen. Je nachdem, um welche Ausgangsstoffe (z. B. Lignocellulose/Holz, abgeerntete Ganzpflanzen wie Weizen) oder frisches Pflanzenmaterial (Grassilage) es sich handelt, sind deutliche Unterschiede in der Komponentenzusammensetzung, Prozesstemperatur, pH-Wert etc. sowie unterschiedliche Produkte zu erwarten. Zum anderen sind Wertstoffkonzentrationen zumeist gering.

Für eine effiziente und kostengünstige Produktion besteht daher der Bedarf des Einsatzes von Aufkonzentrierungstechnologien sowie Möglichkeiten der selektiven Trennung von Wertstoffen. Des Weiteren ist eine energetische Optimierung des Gesamtprozesses und auch der eingesetzten Technologien notwendig. Mit dem übergeordneten Ziel des Einsatzes von energie- und kosteneffizienten Membranverfahren soll im Projekt IEA IETS Annex 17 eine energetisch - und ressourcenoptimierte Nutzung von wertschöpfenden Produkten durch einen Bioraffinerieansatz sichergestellt werden.

Im österreichischen Fokus stehen vor allem neuartige „emergierende" Membranverfahren und ihre Anwendunge, die an unterschiedlichen Integrationspunkten analysiert, bewertet und optimiert werden. Außerdem werden Strategien zur Verwertung von Biomassebestandteilen entwickelt.

Erste Ergebnisse zeigen, dass Membrantechnologien nach aktuellem Stand der Technik bereits erfolgreich in Bioraffinerien eingesetzt werden. Zudem gibt es auch erste Erkenntnisse über Integrationsmöglichkeiten von neuartigen Membrantechnologien wie Membrandestillation und Pervaporation. Aus den erhobenen Kenndaten zu den einzelnen Technologien wurde im Rahmen der Arbeiten des Annex 17eine kompakte Übersichtsmatrix erstellt.

Zur Ergänzung der erhobenen Daten wird die Matrix um Anwendungsbeispiele aus der Durchführung von Machbarkeitsstudien im Labormaßstab erweitert. Alle erarbeiteten Erkenntnisse aus Literaturrecherche und Versuchsreihen fließen am Ende des Projekts in die Entwicklung eines Leitfadens für den effizienten Einsatz von Membrantrennverfahren ein. Den betreffenden AkteurInnen aus Forschung, Industrie und Entscheidungsträgern soll mit dem Leitfaden ein umfassender Überblick über Potenziale und Handlungsfelder für den Einsatz von Membrantrennverfahren zur Verfügung gestellt werden.

IEA IETS Annex 17: Membrantechnologien als vielversprechende Verfahren in der Bio-Raffinerie (2020)