Trockene lignocellosehaltige Biomasse (Stroh, Bagasse) wird in steigendem Maße in thermochemischen Verfahren (Verbrennung, Vergasung) verwertet. Die Aufgabe des Vorhabens ist es, diese Verfahren derart zu verbessern, dass die Energieeffizienz erhöht wird und die Rückstände wieder in die Stoffkreisläufe zurückgeführt werden können. Dazu werden schadstoffarme Aschen erzeugt und zu vollwertigen und konkurrenzfähigen Recyclingdüngern weiterverarbeitet oder als (funktionale) Füllstoffe in (Bio-)polymer-Compounds eingesetzt. In Abstimmung mit den brasilianischen Partnern werden Konzepte für eine nachhaltige Wiederverwertung ermittelt. Aufgabe des Teilvorhabens 3 ist die experimentelle Entwicklung der Vergasung von Bagasse und Bagassestroh so, dass eine Asche als PK-Dünger oder als Grundstoff der PK-Düngerherstellung resultiert. Da das Potential der Stickstoffrückgewinnung besteht, ist dies ein zusätzliches Ziel. WP 1.1.1: Vergleich der Veraschung unter oxidierenden und reduzierenden Bedingungen. WP 1.1.2: Experimentelle Änderung von Prozessbedingungen der Vergasung, WP 1.1.3: Herstellung von Ammoniumsulfat, WP 1.1.4: Maximierung der Energieeffizienz, WP 1.1.5: Voraussage energetischer Effekte. WP 3.2.2: Spurenelemente der Aschen aus den WP 1 und 2.
Fermenter für Bio-EtOH uas Zuckerrohr in Brasilien (Sao-Paulo-Region), Daten für energieautarkes System mit Prozesswärme + Hilfsstrom aus Bagasse, alles Daten aus #1, Kosten nach #2
Data from Macedo 2004:
ethanol yield 86 l/t cane (best case: 92 l/t, i.e. 22,2% using yield of 1,96 GJ/t cane)
NCV ethanol 26,8 MJ/kg i.e. 21,3 MJ/l for density of 0,794 kg/l
NCV sugacane 8,82 MJ/kg i.e. GJ/t
i.e. yueld 1,83 GJ/t cane
20,7%
Transport to Europe:
cost estimate 25 Euro/t
NCV ethanol 7,4 MWh/t 21,3 MJ/l
3,4 Euro/MWh
0,34 c/kWh 1,2 Euro/GJ
Coelho (GEF-STAP presentation, Delhi 2005):
best new plants ethanol yield 83 l/t sugarcane
investment 60 million US$2005 for 2,16 mio t/a sugarcane plant
50 mio Euro-2005 8000 h/a operation
Inflation 2%/a --> 10% less in Euro 2000 4228602,62 GJ/a
i.e. 45 mio Euro-2000 1174611,84 MWh/a
306 Euro/kW-th 147 MW-th
angesetzt: 300 Euro/kW-th
fixed costs (O&M) 2,50% pro Jahr
i.e. 7,5 Euro/kW-th*a
sugarcane costs: 14 $/t = 11,67 Euro-2005/t = 10,5 Euro-2000/t
conversion rate Euro - $ 1,2
Auslastung: 8300h/a
Brenn-/Einsatzstoff: Brennstoffe-Bio-fest
gesicherte Leistung: 100%
Jahr: 2030
Lebensdauer: 15a
Leistung: 150MW
Nutzungsgrad: 20,7%
Produkt: Brennstoffe-Bio-flüssig
Verwendete Allokation: Allokation nach Energieäquivalenten