Description: Das Projekt "Innovative Verfahrensintegration zum Downstream-Processing von Biobutanol^Teilvorhaben 2, Innovative Verfahrenskombination zum Downstream Processing von Biobutanol - Teilvorhaben 1" wird/wurde gefördert durch: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik.Ungeachtet der Zielkonflikte zwischen Biokraftstoffen aus NAWARO und dem Nahrungsmittelanbau oder dem Problem bezüglich der Motorenverträglichkeit der Biokraftstoffe, wird es langfristig unumgänglich sein, fossile Kraftstoffe durch erneuerbare Energieträger zu ersetzten. Der Durchbruch der Biokraftstoffe ist neben den ökonomischen Faktoren von den CO2- und Energiebilanzen abhängig. Diese müssen für fermentativ hergestellte Kraftstoffe der 2. Generation wie Ethanol oder Butanol noch deutlich verbessert werden, damit sie wettbewerbsfähig und umweltverträglich sind. Als Optimierungspotential kann u.a. das Downstream Processing herausgearbeitet werden. Das Downstream Processing ist insbesondere bei Bioalkoholen ein energie- und damit kostenintensiver Schritt. Durch die Azeotropbildung des Wasser- Bioalkohol-Gemischs findet bisher als technisch etabliertes Verfahren vorwiegend die Rektifikation Einsatz. Um den Biokraftstoffen der 2. Generation, insbesondere Butanol, den Durchbruch am Markt zu ermöglichen, soll im Rahmen des Projekts für den energieintensivsten Prozessschritt, der Produktaufreinigung bzw. Produktabtrennung (Downstream Processing), ein neues Verfahren entwickelt werden. Durch den kombinierten Einsatz eines optimierten Gasstrippings und eines Osmose getriebenen Membranverfahrens soll eine Prozessgestaltung erreicht werden, die eine Entwässerung des Produktstromes mit deutlich verringertem Energieaufwand erlaubt. Der neu zu entwickelnde Ansatz besteht aus der Kombination eines in situ-Gasstrippings, bei dem ein aufgereinigtes Wasser-Butanol-Gemisch gewonnen wird und einer Vorwärtsosmoseeinheit in der das Butanol zunächst aufkonzentriert und nach Phasentrennung abgeschieden wird. Zunächst liegt die Entwicklung einer Betriebsführungsstrategie zum ressourceneffizienten Gasstripping in Fermentationsbrühen im Fokus. Als zweiter Prozessschritt schließt sich eine Vorwärtsosmose an, deren Funktionsprinzip in dem Ausnutzen des osmotischen Potentials zwischen Primärproduktstrom und einer höhermolaren wässrigen Lösung besteht. Der Primärproduktstrom aus dem Gasstripping wird hierzu über eine semipermeable Membran mit einer höhermolaren Lösung (Salzlösung, z.B. Nährsalz, Fermentationsbrühe) drucklos in Kontakt gebracht. Infolge des osmotischen Gefälles wird ein Transmembranfluss des in dem Primärproduktstrom enthaltenen Wassers in die Salzlösung erzwungen, wodurch der Wassergehalt in dem Primärproduktstrom sinkt (vgl. Abbildung 3). Bei Überschreiten einer kritischen Konzentration findet eine Phasentrennung der organischen von der wässrigen Phase statt. Für reines Butanol liegt diese etwa bei c größer als 9 Vol.-% Butanol. Die organische Phase kann anschließend über einen Separator abgetrennt werden. (Text gekürzt)
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Biokraftstoff ? Fossiler Brennstoff ? Kraftstoff ? Bioethanol ? Butanol ? Ethanol ? Nährsalz ? Bremen ? Fossiler Energieträger ? Erneuerbarer Energieträger ? Osmose ? CO2-Fußabdruck ? Chemische Verfahrenstechnik ? Abscheider ? Fermentation ? Kohlendioxid ? Nahrungsproduktion ? Membranverfahren ? Nachwachsender Rohstoff ? Pflanzenproduktion ? Verfahrenskombination ? Verfahrensoptimierung ? Energie ? Energiebedarf ? Energiebilanz ? Energieverbrauch ? Motor ? Stoffgemisch ? Trennverfahren ? Verfahrenstechnik ? Wassergehalt ? Zielkonflikt ? Wettbewerbsfähigkeit ? Wirtschaftliche Aspekte ? Umweltverträglichkeit ? Membran ? Ressourceneffizienz ? in situ ? Stofftrennung ? Entwässerung ? Salzlösung ? Optimieren der Fahrweise ?
Region: Bremen
Bounding boxes: 8.83333° .. 8.83333° x 53.08333° .. 53.08333°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2015-03-01 - 2017-08-31
Webseite zum Förderprojekt
https://www.tib.eu/de/filter/?repno=22001414 (Webseite)Accessed 1 times.