01/09/2015 - Ultrasonide zur Verringerung der Gewinnung von Biodiesel aus Kamelöl

Menéame

Eine Forschungslinie von der Universität Cordoba und des Campus der Internationalen Agro-Lebensmittel-Exzellenz ceiA3 in einer Phase bei der Herstellung von Biokraftstoffen der zweiten Generation vertieft wurde, um die Kosten für diesen Prozess zu senken.

Wie Forscher der UCO festgestellt haben, Ultraschall verwenden weniger Energie benötigt (Temperatur und Rührung), Alkohol, Katalysator und Reaktionszeit, die das konventionelle System bei der Trennung von Glykorin von Estern, ein entscheidender Schritt zur Erreichung des Biokraftstoffs durch ein chemisches Verfahren namens Umesterung. Die Forscher arbeiteten mit dem System zur Herstellung von Biodiesel von einer Pflanze namens Camelina.

Ultraschallwellen sind für das menschliche Ohr nicht sichtbar, aber sie werden auf den Materialien verwendet, die bei der Herstellung dieser Brennstoffe in kleinen Pulsen verwendet werden, um extrem hohe Temperaturen zu erzeugen, die den viskosesten Teil der Öle trennen, eine wesentliche Phase bei der Gewinnung der Energieressource.

Die Petrochemie benötigt jeden Tag 91 Millionen Barrel Öl, um ihre Tätigkeit zu entfalten, wie die Internationale Energieagentur 2013 berechnet. Dieses Öl wird größtenteils in Motoren von Fahrzeugen als Brennstoff verbrannt. Diese Kohlenwasserstoffe werden jedoch auch zur Gewinnung von Kunststoffen und anderen Produkten verwendet. Verschiedene Modelle gehen davon aus, dass wir nahe ankommen oder bereits den Höhepunkt der Ölförderung erreicht haben und dass diese Ressource in Zukunft bis zur Erschöpfung des Erdöls immer weniger verfügbar sein wird. Als Alternative zum Öl werden seit Jahren Biokraftstoffe aus erneuerbaren Quellen entwickelt: Pflanzen. Der Vorschlag für Kulturen, aus denen Kraftstoff, Kunststoffe und andere Derivate gewonnen werden, die wir derzeit aus dem Erdöl beziehen, ist jedoch mit einem Hindernis konfrontiert worden. Die so genannten Biokraftstoffe der ersten Generation, wie sie aus Sonnenblumenöl oder Palmöl gewonnen werden, stammen aus Pflanzen, die als menschliches Futter dienen können. Dieser Wettbewerb findet nicht bei Kulturen der zweiten Generation statt, wie z.B. bei Jatropa oder Kamelien, was sie für die wissenschaftliche Forschung und die Industrie sehr attraktiv macht.

Trennen von Verbindungen

Bei der Herstellung von Biodiesel wird rohes Öl aus Energiepflanzen gewonnen, im Allgemeinen aus Ölsamen. Durch ein Verfahren, das als Umesterung bezeichnet wird, wird der viskoseste Teil, Glyzerin genannt, von einem flüssigeren Teil, der als Ester oder Biodiesel bezeichnet wird, mit einem Dieselkraftstoff-ähnlichen Verhalten getrennt. "Die Motoren der Fahrzeuge sind wie Menschen, sie bevorzugen Öle mit mehr einwertigen Fettsäuren, wie Olivenöl, als mehrfach gesättigt," erklärt Professor Pilar Dorado.

Das Team der Abteilung für Physik und angewandte Thermodynamik, das Gold koordiniert, wählte das Kamelinöl (Camelina sativa), um die Wirksamkeit von Ultraschall als Trennelement des Glykorins von Estern zu testen. Die Wissenschaftler der UCO stellten fest, dass in kleinen Zeiträumen die Ultrasonisierung zu einem Temperaturanstieg führte und die Bindungen des Glycerols zum Rest des Triglycerids brachen. Der daraus resultierende, hauptsächlich Methylether oder Äthylether, wird direkt als Biodiesel verwendet. Die Ergebnisse wurden in der wissenschaftlichen Zeitschrift Bioresource Technology veröffentlicht.

Die Zukunft

Die letzte Idee ist, im Anbauzyklus des Kraftwerks und bei der Verwendung von Biodiesel eine Nullbilanz von Kohlendioxid (CO2) zu erzielen. "Wir stellen es vor, damit die Landwirte selbst ihren eigenen Biokraftstoff produzieren können, insbesondere wenn sie in Genossenschaften arbeiten und diese wirtschaftlich und ökologisch nachhaltig sind," betont Dorado. Allerdings bleibt noch ein Rückstand übrig: Glyzerin. "Unser Ziel ist sogar noch ehrgeiziger: Wir trainieren Mikroorganismen, die mikrobische Öle und Kunststoffe herstellen, damit sie sich an diesem Glykorin ernähren und damit wieder verwendet werden können," so die Leiterin der Forschungsgruppe, die BIOSAHE genannt wird. Außerdem hat das wissenschaftliche Team festgestellt, dass Insekten auch Öl sammeln und dass sich die verschiedenen Generationen dieser Lebewesen sehr schnell entwickeln. "Wir könnten die Öle, aus denen Biodiesel hergestellt wird, aus ihnen gewinnen," stellt Gold fest.

Diese Zukunftsprojekte müssen den Ölertrag von Saatgut für die Erzeugung von Biokraftstoffen und andere wichtige Aspekte der Produktion berücksichtigen. Im Falle des Energieanbaus von Kamelen kann der Anteil der Samen an Öl sogar mehr als 40

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