11/07/2014 - Die Verwendung bestimmter Verbindungen ermöglicht eine Steigerung der Biokraftstoffproduktion

Menéame

Forscher der Abteilung für Organische Chemie Universität Cordoba, in Zusammenarbeit mit KTH-Institut in Stockholm (Schweden) haben neue Verbindungen entwickelt, die die Erzeugung von Brennstoff aus Biomasse außerhalb der Nahrung erhöhen, wie zum Beispiel Schnittreste und verschiedene Plantagen oder Algen. Insbesondere haben sie geprüft, wie man Platin zu den Stoffen hinzufügt, die traditionell zur Beschleunigung der chemischen Reaktion verwendet werden, durch die Biokraftstoffe, so genannte Katalysatoren, hergestellt werden, und bestimmte Probleme gelöst, die bislang nur schwer zu erreichen waren.

Die Standard-Katalysatoren bestehen aus einem Träger aus Titandioxid und einer metallischen Kobaltbasis: Sie beginnen mit der Produktion in der chemischen Reaktion, stabilisieren sich und verringern ihre Aktivität langsam, wie dies in der Stiftung Entdecken Vicente Montes, einer der für das Projekt verantwortlichen Forscher. "Eine Möglichkeit, Biomasse in Brennstoff zu verwandeln, besteht darin, den Rohstoff in kleine Teile zu brechen und neu zu ordnen und die gewünschte Verbindung zu formen. In diesem Prozess kombiniert ein Katalysator und ordnet Partikel aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff an und bildet eine Kette. Das Problem ist, dass der Katalysator durch die schwefelverschmutzenden Reste der Biomasse verändert wird. Diese erzeugen größere Kobaltpartikel, was zu einer Verlangsamung des Prozesses und damit zur Produktion führt," so Montes.

Im Artikel 'Vorbereiten und characterization of Pt-modified Co-based catalysts through the microemulsion technique: Preliminary results on the Fischer-Tropsch synthesis'), veröffentlicht in der Zeitschrift Catalysis TodaySie zeigen, wie man das Hindernis und den Verlust der Biokraftstoffproduktion überwinden kann, indem man eine kleine Menge Platin hinzufügt, indem man die Partikel, die die Kette bilden, zerstreut, so dass sie besser fließen und effizienter wird. Diese Gruppe von Wissenschaftlern hat sich insbesondere darauf konzentriert, die Deaktivierung von Katalysatoren in der Zusammenfassung von Fisher-Tropsh, eines der wichtigsten Prozesse für die Verarbeitung von nicht aus Erdöl gewonnenen Produkten wie Biomasse in einer Vielzahl von Kohlenwasserstoffen wie Benzin, Diesel und Wachsen, nach Experten.

Nach der Analyse haben die Forscher Daten vorgelegt, die zeigen, wie sich die Aufnahme einer geringen Menge an Metall in den Katalysator auswirkt. "Durch die Einbeziehung von Platin in diese synthetische Methode erreichen wir nicht nur, dass die Aktivität nicht abnimmt, sondern sich leicht erhöht und stabilisiert. "Damit erhöhen wir etwa das Fünffache der Treibstoffproduktion," so Montes.

Wie Wissenschaftler sagen, haben sie zur Bestimmung der Verwendung von Platin die Wirkung einer neuen Methode bewertet: die Zugabe von zwei verschiedenen Mengen dieses Metalls auf die Katalysatoren, die traditionell in diesen Prozessen verwendet werden. "Es handelt sich um einen sehr kleinen Teil Platin, so dass die Prozesskosten nicht wesentlich steigen und in Zukunft von der Industrie übernommen werden können," so Montes.

Die aus der Studie gezogenen Schlussfolgerungen eröffnen somit eine Tür, um die Beschaffung dieser Art von Energie aus Biomasse in größerem Maßstab weiter zu untersuchen. "Der nächste Schritt wäre es, das Verhalten des Katalysators mit langen Reaktionszeiten eingehender zu untersuchen und dabei auf industrielle Bedingungen zuzugehen und so seine mögliche Verwendung zu bewerten," sagt Montes.

Die Wissenschaftler an der Universität von Cordoba erläutern auch, wie die Arbeiten zu einer besseren Kenntnis der verschiedenen Variablen beigetragen haben, die an der maßgeschneiderten Entwicklung von Katalysatoren beteiligt sind, die in der Lage sind, den gewünschten Prozess so selektiv wie möglich durchzuführen, "die Erzeugung unerwünschter Nebenprodukte zu verringern und so wieder genutzt werden können, indem sie zur Durchführung der Reaktionen auf nachhaltigere Weise beitragen," so die Forscher.

Herausforderung 2020

Wie die Wissenschaftler sagen, ist die Bedeutung dieser Forschung darauf zurückzuführen, dass jede nachhaltige Alternative zu Erdöl, die auf die Gewinnung solcher Produkte ausgerichtet ist, auch die Verwendung von Biomasse umfasst, da sie die einzige erneuerbare Energiequelle ist, die Chemikalien liefert.

Wie die Experten sagen, ist sie daher zu einer der großen Herausforderungen für die Gesellschaft geworden: Der Übergang vom Paradigma von einer auf fossilen Brennstoffen basierenden Wirtschaft zu einer Energiequelle, die auf erneuerbaren Ressourcen beruht. In diesem Zusammenhang hat die Europäische Union die Entwicklung von Biokraftstoffen gefördert, indem sie ein ehrgeiziges Ziel für 2020 festgelegt hat: 20

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