12/03/2019 - Ein neuer Biokraftstoff aus Abfällen aus der Weinerzeugung

Menéame

Die Produktion von Biokraftstoff aus Traubenkernöl und Bioethanol, die beide während des Weinherstellungsprozesses gewonnen wurden, könnte etwa 20 Kilotonnen erreichen, was etwa 2 Prozent des derzeit in Spanien verbrauchten Biokraftstoffs entspricht. Dies ist eine der Schlußfolgerungen einer Studie, die von Forschern der Polytechnische Universität Madrid (UPM) und Universität Kastilien-La Mancha (UCLM), in dem sie das Potenzial der Abfälle und Koprodukte der Weinindustrie für die Produktion eines vollständig erneuerbaren Biokraftstoffs untersucht haben.

Der Verkehrssektor trägt zu rund 28% zum weltweiten Primärenergieverbrauch bei, und mehr als 90% seines Verbrauchs kommt von Erdöl. Deshalb fördern verschiedene internationale Politiken den Übergang von der Erdölnutzung in andere Energiequellen wie Strom und Biokraftstoffe. Obwohl Biokraftstoffe derzeit nicht in der Lage sind, Preis und Verfügbarkeit mit fossilen Brennstoffen zu konkurrieren, sind die steigenden Kohlendioxidwerte in der Erdatmosphäre besorgniserregend genug, um neue Rohstoffe für Biokraftstoffe zu erforschen. Die Aufgabe ist jedoch nicht einfach, denn man muß versuchen, den Wettbewerb mit Nahrungsmittelkulturen zu vermeiden und damit die Nutzung fruchtbarer Flächen zu verhindern. Die Verwendung von Abfallmaterial aus der Lebensmittelindustrie scheint also eine gute Option zu sein.

Die Rückstände der Weinindustrie sind ein interessanter Rohstoff für Biodiesel in Ländern mit einer bedeutenden Weinproduktion. Spanien ist der drittgrößte Weinerzeuger der Welt, der in einigen Jahren 40 Millionen Hektoliter übersteigt. Nach dem Auspressen der Trauben zur Herstellung von Wein und Most wird der Rückstand behandelt, um Trester, Hemd, Raspon und Traubenkernen zu erhalten. Die Kerne enthalten etwa 7% Öl, das durch Pressen oder durch Lösungsmittel extrahiert werden kann (z.B. n-hexan). Dieses Öl kann durch die Reaktion mit Bioethanol aus der Weinherstellung in Biokraftstoff umgewandelt werden. Diese Methode zur Gewinnung von vollständig erneuerbaren Biokraftstoffen (aus Ethylfettsäureestern) wurde von einem wissenschaftlichen Team entwickelt, das sich aus Mitgliedern der Forschungsgruppe für Umweltstudien der UPM und der Gruppe der Kraftstoffe und Motoren der Universität Kastilien-La Mancha (GCM-UCLM). Wie Forscher sagen, "war das Ziel der Studie nicht die Suche nach der besten oder einzigen Quelle von Biokraftstoff, sondern die Steigerung der Vielfalt der Optionen, die für die Nachhaltigkeit von entscheidender Bedeutung sind."

Die Eigenschaften dieses neuen Biokraftstoffs sind sehr zufrieden stellend, da er innerhalb der Grenzen der europäischen und amerikanischen Normen liegt: Dichte und Heizwert (bedeuten die Energiemenge, die in einem bestimmten Volumen oder Behälter eines Fahrzeugs vorhanden sein kann), Cetanzahl (Schlüsselparameter für die Verbrennungsqualität), Viskosität und Lubrizität (betreffen die Zersetzung des Kraftstoffs und das einwandfreie Funktionieren des Einspritzsystems), Nebel-, Auslass- oder Verschlussstellen von Kaltfiltern (messen das Kraftstoffverhalten bei niedrigen Temperaturen) und Oxidationsstabilität (Relation) mit der Jodzahl und der Anzahl der in der Zusammensetzung des Biokraftstoffs vorhandenen Unverträglichkeiten oder Doppelverbindungen).

"Die Summe nachhaltiger Biokraftstoffe aus zahlreichen und verschiedenen Rohstoffen kann einen sehr hohen Anteil an der Deckung des weltweiten Energiebedarfs für den Transport leisten und dabei helfen, die Abhängigkeit vom Öl zu verringern," so die Autoren.

Die Gruppe der Forscher der UPM und der UCLM, die diese Arbeit durchgeführt haben, setzt die Studie über einheimische Biokraftstoffe in Zusammenarbeit mit mehreren Unternehmen im Rahmen des regionalen Projekts "Neue Komponenten erneuerbarer und einheimischer Herkunft für Kraftstoffe" fort.

David Bolonio, Maria-Jesus García-Martinez, Marcelo F. Ortega, Magín Lagura, Jose Rodríguez-Fernández, Laureano Canoira. (2019). Fatty acid Ethylesters (FEAE) obtained from grapeed oil: A fully renewable biofuel. Renewable energy 132: 278-283. DOI: 10.1016/j.renene.2018 08.010

Links von Interesse:

Abschluss der Masterarbeit von Marina Fernández (ausgezeichnet von der offiziellen Hochschule der Bergbauingenieure des spanischen Zentrums, COIMCE): http://oa.upm.es/51780/

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Polytechnische Universität Madrid

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