IEA IETS TCP Task 17: Leitfaden für Anwendung von Membranverfahren in Bioraffinerien (2022)

Das Projekt IEA IETS TCP Task 17 „Membranfiltration zur energieeffizienten Trennung lignozelluloser Biomassebestandteile" verfolgte das übergeordnete Ziel durch energie- und kosteneffiziente Trenntechnologien eine optimierte Nutzung von lignozellulosehaltigem Material in einem Bioraffinerieansatz sicherzustellen. Der Zellstoff- und Papierindustrie kommt aufgrund des Einsatzstoffes Holz sowie der hochvolumigen Produktion eine besondere Rolle in der Bioraffinerie zu. Da diese Industriesparte in Österreich gleichzeitig zu den energieintensivsten Industrien zählt, wurde im Zuge des Projektes ein spezieller Fokus daraufgelegt. Ziel der Bioraffinerie ist eine möglichst hohe Wertschöpfung im Sinne einer kaskadischen Rohstoffnutzung. Membrantrennverfahren vereinen die stoffliche Nutzung der Komponenten durch zum Teil selektive Trennmechanismen mit Energieeffizienzmaßnahmen. Von großem Interesse sind emergierende Membranprozesse wie z.B. Vorwärtsosmose (VO), Membrandestillation (MD), Pervaporation (PV) und Flüssigmembranpermeation (FMP).

Methodisch wurde im Projekt IEA IETS TCP Task 17 neben einer eingängigen Literaturrecherche, und wissenschaftlichen Experimenten mit MD und FMP zu Membranauswahl, Reinigung, Fouling und Langzeitverhalten, auch an einer Entscheidungshilfe für die Anwendung von emergierenden Membranverfahren gearbeitet. Diese ist in der Form eines Leitfadens „Membranes in Biorefineries- Guideline" zusammenfasst und beschreibt eine mögliche Vorgehensweise zur eigenständigen Evaluierung des Einsatzes eines emergierenden Membranverfahrens. Beschrieben wird ein Weg zur Definition technologischer Kriterien und deren Bewertung hinsichtlich der Eignung in spezifischen Anwendungen. Auch die Auswahl geeigneter Vorbehandlungs- bzw. Reinigungsstrategien wird durch einen methodischen Ansatz unterstützt.

Die Arbeiten des internationalen Task 17 werden auf nationaler Ebene mit dem Projekt IEA IETS Annex 171 – „Membranprozesse in Bioraffinerien" fortgesetzt. Der Zellstoff- und Papiersektor wird im Folgeprojekt auf weitere Bioraffinerieanwendungen ausgeweitet und Langzeitstudien mit emergierenden Membranverfahren werden durchgeführt.

Leitfaden für Anwendung von Membranverfahren in Bioraffinerien